Модернизация на отоплението. Енергийно ефективни отоплителни системи

Публикувано на 28 септември 2011 г. (валидна до 28 септември 2012 г.)

Енергийната ефективност на новите сгради се изчислява още на етапа на проектиране. Решенията и мерките, които се вземат са насочени към постигане на минимална консумация на енергия в сградата. По правило тези мерки са определени в националните строителни разпоредби във всяка страна.

Необходимостта от реконструкция на ОВК системи

Енергийната ефективност на новите сгради се изчислява още на етапа на проектиране. Решенията и мерките, които се вземат са насочени към постигане на минимална консумация на енергия в сградата. По правило тези мерки са определени в националните строителни разпоредби във всяка страна. Разбира се, много информация за енергоспестяващи решения и технологии може да се намери в многобройните налични източници или технически семинари, провеждани от ОВК компании.

Но ситуацията, която се случва в стари и нереконструирани сгради, е много по-лоша. Тези сгради изразходват огромно количество енергия, тъй като са построени по стари технологии, които не осигуряват адекватна топлоизолация. В резултат на това големи загуби на топлина и повишена консумация на енергия. ОВК системите на тези сгради са остарели, небалансирани и неуредени, поради което не са в състояние да осигурят комфортен микроклимат и консумират прекомерно количество електрическа и топлинна енергия.

Проучванията потвърждават, че системите за ОВК използват над 60% от общата консумация на енергия на сградата. В жилищния сектор разходите за енергия, използвана за отопление, са приблизително 80% от общите разходи. Ето защо при реконструкцията е необходимо да се вземе предвид не само работа за подобряване на топлоизолацията на фасадите, подмяна на старата дограма с нова, остъкляване на балкони и лоджии, както и цялостен ремонт на отоплителни и вентилационни системи.

Етапи на реконструкция на отоплителните системи

Ако има финансови и технически възможности, се препоръчва цялостна реконструкция на старите отоплителни системи, като същевременно се подменя оборудването на всички етапи: производство (отоплителни пунктове, котелни), разпределение (тръбопроводи, контролни клапани) и потребление на топлина (радиатори, нагреватели). , газови конвектори, топли подове и др.). По този начин можем да постигнем най-добрите показатели за пестене на енергия. Не винаги е възможно реконструкцията да се извърши изцяло, но дори при минимални подобрения в системата е възможно да се повиши нейната ефективност и същевременно да се осигурят необходимите комфортни условия във всяка стая. И в двата случая, за да се постигне резултат, е необходимо хидравлично балансиране на отоплителните системи.

Реконструкция на отоплителни точки

Най-често срещаният топлогенератор за отоплителната система на сградата е топлинната точка. Целта му е да осигури необходимото количество топлина, което зависи от околните климатични условия и температурния профил на системата, на индивидуалните нужди на сградата от топлофикационната система. Има два вида топлинни точки, които се използват широко, това са: топлинни агрегати без автоматично регулиране на температурата на охлаждащата течност при захранването с помощта на асансьор или зависими подстанции с автоматично регулиране на температурата (фигура).

Основните недостатъци на такива системи:

*Поддържането на микроклимата на помещенията зависи от отоплителните мрежи.

*Качеството на топлоносителя в отоплителната система зависи от топлофикацията.

*Няма начин да се намали консумацията на енергия – тези системи не са енергийно ефективни.

*Сградата е хидравлично зависима.

*Няма инсталации за поддържане на налягането - докато статичното налягане в системата зависи от налягането в отоплителната мрежа.

Най-добрата енергийна ефективност се постига при цялостна реконструкция на отоплителните точки, когато зависимият от асансьора блок се заменя с независим с автоматично регулиране на температурата (фигура по-долу).

Състои се от топлообменник, който разделя отоплителната система на сградата и отоплителната мрежа, като същевременно осигурява независимото й функциониране.

За да се контролира и регулира топлинната енергия на сградата съобразно реалните нужди е необходимо да се монтира автоматична система за контрол на температурата на подаването. Състои се от управляващ клапан, който се управлява от електрически задвижващ механизъм (фигурата вляво) по сигнал от електронен контролер с температурни сензори. Системата за управление, компенсирана за времето, открива промените във външната температура, както и консумацията на топлина в сградата и автоматично увеличава или намалява общото топлинно печалба.

Тези системи могат значително да намалят разходите за отопление (но само ако отоплителната система е балансирана). За да се осигури бързо, точно и гладко управление, както и да няма проблеми със затварянето на управляващия клапан, се препоръчва да се монтира регулатор на диференциалното налягане (фигура).

Тъй като отоплителната система на сградата става независима от топлофикационната мрежа, е необходимо да се гарантира, че тя поддържа статично налягане (фигура по-долу).

Тази функция се изпълнява от разширителен резервоар със спирателен и изпускателен вентил за поддръжка (фигура долу вляво), устройство за подхранване и модул за контрол на налягането.

Предпазният клапан в подстанциите (фигурата вдясно) е необходим за защита на слабите звена на системата от твърде голямо налягане, когато блокът за поддържане на налягането е в експлоатация или не е в експлоатация.

Разширителният резервоар е един от най-важните елементи на отоплителната система. Когато охлаждащата течност се нагрява до работна температура, тя се разширява, като в същото време увеличава обема си. Ако няма къде да поставите това допълнително количество охлаждаща течност, тогава статичното налягане в системата ще се увеличи.

Когато в този случай се достигне максимално допустимото налягане, предпазният клапан ще се отвори и ще освободи излишния обем на охлаждащата течност, като същевременно намали статичното налягане на системата. При липса на предпазен клапан или при неправилен избор и настройка, твърде голямото налягане може да повреди консуматорите, тръбите, връзките и други елементи на системата. Ако предпазният клапан се отвори твърде рано или твърде често, той отделя значително количество охлаждаща течност от системата. В същото време, през периода, когато системата намалява температурния си режим (необходима е по-малко отоплителна мощност или системата се изключва в края на отоплителния сезон), охлаждащата течност се компресира и това води до намаляване на статичното налягане. Ако статичното налягане падне под необходимия минимум, в горните секции на системата ще се създаде вакуум, което ще доведе до проветряване. Въздухът в хидравличната система пречи на нормалната циркулация и може да блокира потоците в някои зони, което води до недотопляне на консуматорите и нарушаване на микроклимата. Въздухът също е допълнителна причина за шум в системата, а кислородът, който се намира в нея, причинява корозия на стоманените части. В същото време липсата на охлаждаща течност в системата трябва да се компенсира с помощта на системи за подхранване, което също води до допълнителни разходи и без пречистване на водата носи нови порции въздух и нови проблеми.

Задачата на разширителния резервоар е постоянно да поддържа статичното налягане в системата между минималните и максимално допустимите стойности, като се отчита възможното разширяване или свиване на охлаждащата течност.

Какво прави разширителния резервоар надежден?

Разширителният резервоар е един от най-важните елементи в системата. Затова е важно да се знае какво точно гарантира правилното му функциониране, надеждност и дълъг експлоатационен живот.

Висококачествен и надежден резервоар трябва да има следния дизайн. Състои се от специална гумена торба, поставена вътре в стоманен съд. Тази торба ви позволява да поставите излишния обем на охлаждащата течност, образуван по време на нагряване и в резултат на това разширяване. Когато температурата падне, резервоарът връща необходимото количество охлаждаща течност обратно в системата. В съда под налягане се вкарва въздух, който действа върху гумената торба с охлаждащата течност, като по този начин позволява да се поддържа необходимото налягане в системата.

По-долу са техническите спецификации, които описват качеството на разширителния резервоар:

* Плътна конструкция за поддържане на постоянен обем сгъстен въздух и висококачествена работа на разширителния съд в продължение на много години работа. Това е възможно само благодарение на напълно заварената конструкция на стоманения съд.

*Максимална плътност на гумената торба за предотвратяване на дифузията на сгъстен въздух от въздушната камера през торбата в охлаждащата течност, което може да създаде проблеми с налягането и корозия. Най-висока защита срещу дифузия предлагат торбите Pneumatex, изработени от бутилова гума. Бутиловият каучук е каучукът с най-висока херметичност от всеки известен тип гумен еластомер. Поради тази причина бутил каучук се използва за направата на автомобилни гуми.

* Надеждност на свързване на гумена торба и стоманен съд. Проблемът с простите разширителни резервоари е, че мембраната е повредена на мястото, където е свързана със стените на стоманения съд, поради честото й движение и разтягане. За да избегнете този проблем, връзката на торбата към съда трябва да е възможно най-малка, а участъкът на кръстовището е възможно най-малък.

* Нагревателната среда не трябва да е в контакт със стоманения съд, за да се предотврати корозия вътре в разширителния съд. Резервоарите, където водата навлиза в гумената торба, са устойчиви на корозия.

Реконструкция на отоплителната система

Реконструкцията на топлостанции е само една от основните фази в цялостното обновяване на отоплителната система. В същото време, ако направите минимални промени и само в една част от системата, енергоспестяващият ефект може да не бъде постигнат напълно. И така, какво все още трябва да направим, за да гарантираме, че отоплителната система е надеждна с минимално изисквана консумация на енергия?

В стари сгради съществуващите отоплителни системи като правило имат еднотръбен тип радиаторно свързване без устройство за контрол и управление на температурата в помещението (фигура). Основните му недостатъци са:

* Постоянна консумация - максималната консумация на топлинна енергия без възможност за промяна на необходимия топлинен товар.

* Липса на индивидуален контрол на температурата в помещението.

* Системите не са балансирани - имат проблеми с правилното разпределение на потоците.

* Стари и често аварийни тръби, фитинги, радиатори и друго оборудване.

* Много въздух в системата - което води до корозия, утайки, допълнителен шум и намалена производителност на отоплителната система.

* Проблеми със статичното налягане.

* Необходимото ниво на комфорт на закрито не е постигнато и не се поддържа правилно.

Индивидуален контрол на температурата в помещението.

За човешкото тяло осигуряването на комфорт изисква определена температура в помещението, като тя трябва да се поддържа постоянно и да не се променя. Тази температура зависи от редица фактори - внесена топлина от отоплителни уреди (радиатори), допълнителни източници на топлина (слънчева енергия, хора, електрически и домакински уреди, отопление по време на готвене) и загуба на топлина, която зависи от външната температура, ветровитостта, географското местоположение. разположение и ориентация на сградата, нейната конструкция, изолация и др.

В помещения, където температурата не се контролира автоматично, няма начин да се използват тези допълнителни топлинни вложения и по този начин да се намалят разходите за енергия, които се доставят от отоплителната система на сградата. Това обикновено води до прегряване на помещенията, докато излишната топлина се отделя през отворени прозорци. Всичко това в крайна сметка води до високи енергийни и финансови разходи.

При по-старите системи дебитът на отоплителната среда е винаги постоянен и няма начин да се сведат до минимум разходите за отопление и консумацията на енергия от помпите, когато се изисква само малка част от топлинната енергия за помещенията.

За осигуряване на най-добра енергийна ефективност се препоръчва подмяна на старите системи с нови с двутръбно окабеляване и автоматичен контрол на температурата в помещението (на фигурата по-долу). Ако не е възможно да се премине към двутръбна схема, тогава е необходимо да се инсталират автоматични устройства за контрол на температурата в стаята. В този случай системите трябва да бъдат хидравлично балансирани.

За да се осигури правилен индивидуален контрол на температурата в помещението, е необходимо старите радиатори да се подменят с по-ефективни нови, като на всеки радиатор се монтира термостатичен вентил (фигури отдясно и отляво) с термостатична глава, която ще ви позволи да контролирате топлопреминаването на радиатора към стаята.

В случай на еднотръбна система, една възможност за индивидуално регулиране на стайната температура може да бъде използването на термостатични вентили с ниско съпротивление (фигура 1) или трипътни термостатични вентили (фигура 2).

фигура 1 фигура 2

Термостатичният вентил с термостатична глава автоматично поддържа температурата в рамките на зададената настройка. Термоглавата има скала, където всеки знак съответства на стойността на поддържаната температура в помещението.

Някои производители показват тази информация директно върху корпуса на термостатната глава. Когато действителната стайна температура е по-висока от необходимата, течността в термостатната глава се разширява и започва да затваря термостатичния вентил, като по този начин намалява потока на охлаждащата течност през радиатора. Мощността на радиатора намалява и стайната температура става правилна. Когато температурата падне, термостатът реагира по обратен начин, отваряйки вентила, което ви позволява да увеличите мощността на радиатора и да повишите температурата до зададената стойност (фигура по-долу).

В същото време радиаторите получават само количеството енергия, което е необходимо за осигуряване на комфорт във всяка отделна стая, докато топлинната енергия на цялата система се използва ефективно. Нивото на комфорт и икономия на енергия зависят от качеството на термоглавата. Колкото по-прецизна, стабилна и надеждна е термостатната глава, толкова повече топлинна енергия се спестява. Термичните глави могат да бъдат различни по вид и предназначение. Например термостатичната глава Heimeier тип K (фигура 3) е идеална за контрол на температурата в помещения в жилищни сгради. За училища, детски градини, офиси и други обществени сгради се препоръчва използването на термостатни глави K със защита срещу кражба или глави тип B с по-висока степен на защита (фигура 4). В сгради с високи хигиенни изисквания се препоръчва използването на термична глава DX (фигура 5), която има хигиенни сертификати.

Но основното условие, за да има висококачествена поддръжка и контрол на температурата във всяка отделна стая, е задължителното балансиране на отоплителната система.

фигура 3 фигура 4 фигура 5

Балансиране на отоплителните системи.

Друг голям проблем при старите системи е излишната топлина (прегряване) в някои помещения и нейната липса (недогряване) в други. Обикновено тези помещения, които са близо до точката на отопление, се прегряват и колкото по-далеч от IHS, толкова по-студено. Такива системи използват голямо количество енергия.

Причината за този проблем е неправилното разпределение на охлаждащата течност в системата, поради нейния хидравличен дисбаланс. Какъв ще бъде потокът във всяка секция от системата зависи от хидравличното съпротивление на тази секция. Това съпротивление се е променило в старите системи поради корозия и запушване на тръби, натрупване на мръсотия, ремонт или реконструкция, подмяна на консуматори и др.

В по-старите системи не са предвидени устройства за балансиране. Не беше възможно да се извърши балансиране поради причината, че по това време не знаеха как да го направят. Проблемите, които се появиха поради дисбаланса на системата, бяха решени по други, но не винаги успешни начини.

Едно от възможните решения за отстраняване на проблемите в недотоплите помещения е да се увеличи мощността на помпите. Това води до факта, че в тези помещения ще стане по-топло, но помещенията, които вече са получили твърде много топлина, ще се прегряват все повече и обитателите или наемателите са принудени да отделят излишната топлина през отворените прозорци. Освен това с увеличаване на мощността на помпите се увеличава и консумацията на енергия.

Второто решение може да бъде повишаване на температурата на охлаждащата течност. Но в този случай подобна ситуация възниква при прегряване на част от помещенията със значително увеличение на разходите за отопление.

Основната цел на балансирането на отоплителните системи е да осигури на всички секции на системата необходимото количество топлинна енергия при проектни (най-лоши) условия, когато външната температура е възможно най-ниска. В същото време при всички останали условия системата ще работи както се очаква.

Важно е след балансиране на системата да се използва минималното необходимо количество топлинна и електрическа енергия.

За постигането на тази цел са необходими три основни инструмента - балансиращи клапани с точни измервателни възможности, измервателни уреди и методи за балансиране.

Колко точно можете да измервате на балансиращите клапани и какви методи използвате, определя резултата от балансирането.

Балансиращият клапан е клапан тип Y с регулируема предварителна настройка, която позволява дебитът да бъде ограничен, ясно обозначен със скала на дръжката, с два самоуплътняващи се измервателни нипели за измерване на диференциално налягане, поток и температура (фигура).

Клапанът се нарича Y-тип, тъй като контролният конус в този случай е под оптимален ъгъл спрямо посоката на потока през клапана. Този дизайн е от съществено значение за по-добра точност и минимизира ефекта на водния поток върху измерванията.

Балансиращият вентил действа като спирателен вентил и може да се използва и за дренаж. За да се извърши добро балансиране, клапаните трябва да бъдат правилно оразмерени и монтирани в съответствие с правилата. Всичко това трябва да бъде осигурено от инженера по проектирането на отоплителната система.

Специално устройство се използва за измерване на потока, спада на налягането и температурата на монтираните балансиращи клапани, както и за прилагане на методи за балансиране на системата (фигура).

Това е многофункционално компютърно устройство с много точни сензори и интегрирани функции за измерване, балансиране и отстраняване на грешки, допълнителен хидравличен калкулатор и други полезни функции, които помагат за бързо и точно настройване на системата. Балансьорът може да бъде свързан със специален софтуер за актуализиране и изтегляне на данни от компютър или изпращане на резултатите от баланса към компютър.

Но използването само на балансиращи клапани и измервателен уред не е достатъчно. Трябва да знаете какво и как да правите с тях. В противен случай процесът на регулиране на правилното функциониране на отоплителната система, който ще осигури комфортен микроклимат и минимална консумация на енергия, ще изглежда като кошмар. Как тогава да балансираме тази система? Трябва да приложите техниката!

На първо място, хидравличната система трябва да бъде разделена на отделни части (хидравлични модули), с помощта на така наречените "партньорски клапани".

Следващият етап е балансиране на всички хидравлични модули с помощта на ТА методи, от консуматори, клонове, щрангове, мрежи, колектори до точки за отопление. При използване на техниката всички балансиращи клапани на тази система и секциите, където са монтирани, ще постигнат проектния дебит на охлаждащата течност, като същевременно създават минимални загуби на налягане върху клапаните.

След това, когато цялата система е балансирана с минимална загуба на налягане, превключете помпата на минималната необходима скорост за тази система (ако системата не е балансирана, помпата обикновено работи на максимум) и регулирайте общия поток на системата на главен партньорски клапан, разположен на помпата. В резултат на това помпата ще използва минимално количество енергия и топлинната енергия, необходима за загряване на охлаждащата течност до подходящата температура, ще бъде използвана ефективно. След приключване на работата по балансиране, клиентът получава балансиращ отчет, в който са посочени необходимите и реално постигнатите дебити и настройките на балансиращите вентили. Това е документ, който потвърждава баланса на системата и гарантира, че тя работи според очакванията на проекта.

Много важна функция на балансиращите клапани е способността да се диагностицира системата. След като системата е стартирана и работи, е много трудно да се определи нейната действителна производителност и ефективност, ако няма начин да се измери. Чрез използване на балансиращи клапани с измервателни нипели е възможно да се открият неизправности в системата, да се установи реалното й състояние, характеристики и да се вземат правилните решения в случай на проблеми. Диагностиката ви позволява да откривате различни грешки, причини за неизправности и бързо да ги отстранявате, преди да е станало твърде късно.

Сепаратори за въздух и утайки в отоплителните системи.

За да може да се балансира системата, тя трябва да е чиста и без въздух. Много често се появяват проблеми в системата поради навлизане на въздух и корозия. Въздухът действа като топлоизолация: там, където има въздух, няма охлаждаща течност и топлината не се предава от хидравличната система към помещението. Въздушните мехурчета могат да се придържат към вътрешните стени на радиатора, намалявайки разсейването на топлината. Поради въздушните джобове в горната част на системата и в консуматорите, потокът в тях може да намалее или дори да спре напълно. В същото време стаите вече няма да се отопляват. Когато в системата циркулира голямо количество въздух, се появява шум в радиатори, тръби, клапани.

Знаем, че въздухът е смес от газове. Съдържа 78% азот и 21% кислород. Следователно, когато въздухът влезе в системата, кислородът също ще бъде в нея и ще реагира с вода и метали, причинявайки корозия.

Корозията не само унищожава оборудването, като по този начин намалява живота на системата, но също така намалява нейната топлинна ефективност и ефективност. Ръждата, като продукт на корозия, се образува на слоеве в топлообменниците на котли, радиатори, тръби вътре, като същевременно намалява топлопреминаването им, а също така увеличава хидравличното им съпротивление. Когато ръждата циркулира заедно с потока, тя се натрупва в различни части на системата (тръби, вентили, консуматори, помпи, филтри и др.) (фигура). В този случай може да ограничи потока или да го блокира.

Но как може да се появи въздух в напълно затворени и херметични отоплителни системи?

Има няколко основни възможности. Първата възможност е въздухът да влиза в системата чрез естествено разтваряне във вода, която се използва за пълнене или презареждане на системата. При нагряване температурата на водата се повишава и разтвореният въздух се освобождава от нея като свободен газ, което причинява горепосочените проблеми при това. Колкото повече вода се нагрява, толкова повече въздух излиза от нея.

Втората възможност е недостатъчно статично налягане. Ако разширителният резервоар е с лошо качество, неговият корпус, мембрана или торба не са достатъчно здрави, след известно време сгъстен въздух ще влезе в околната среда или системата. В този случай налягането във въздушната част на разширителния резервоар ще спадне или ще изчезне напълно. Резервоарът ще бъде напълно напълнен с вода, а в горната част на системата ще се създаде вакуум.

Отоплителните системи са херметични за течност и изключват нейното изтичане, но не и за въздух. Чрез автоматични вентилационни отвори, гумени уплътнения и други връзки, въздухът ще влезе в системата. Голямо количество от него може да се появи по време на сервизна работа, както и когато системата е спряна и неактивна.

За да се предотвратят горните проблеми, в допълнение към висококачествените разширителни резервоари се препоръчва да се монтират въздушни сепаратори (сепаратори за микробахурчета) (Фигура 1) или вакуумни деаератори.

Сепараторът за кратък период от време ще събере свободния въздух, циркулиращ с потока, и ще го отстрани от системата. За отстраняване на свободния въздух от джобовете в горните части на системата се препоръчват автоматични вентилационни отвори без течове (ефективни при липса на циркулация). Те ще осигурят лесно и бързо пълнене и изпразване на системата (снимка 2).

Утайката или мръсотията в системата могат да бъдат отстранени с помощта на сепаратори за утайки (фигура 3). Тези устройства ви позволяват да събирате всичко, дори и най-малките частици, мръсотия и ръжда в специална камера в долната част на кутията.

Задачата на персонала по поддръжката ще бъде само да отваря изпускателния кран, за да промива сепаратора от време на време. Почиствайки охлаждащата течност, сепараторите за утайки не се запушват и не ограничават циркулацията. Не е необходимо изключване на системата, за да ги изчистите.

фигура 1 фигура 2 фигура 3

Резултати

Увеличаващото се всяка година потребление на енергия и емисии на отпадъци са един от най-големите проблеми в целия свят. Те оказват голямо влияние върху околната среда, качеството на живот, екологията, изменението на климата и икономиката. Това въздействие може да бъде сведено до минимум, ако направим нашите сгради, които използват повече от 40% от цялата произведена енергия, много по-енергийно ефективни.

Един от начините е да се обновят стари системи за ОВК, които използват повече от 60% от цялата енергия, необходима за една сграда. Основните цели на реконструкцията трябва да бъдат: подмяна на старите системни елементи с по-ефективни нови, прилагане на енергоспестяващи решения и технологии, висококачествено балансиране на системите, отстраняване на въздуха, почистване, поддържане на налягането и индивидуален контрол на температурата във всяко помещение .

Топлинна станция може да се използва за модернизиране на стари сгради, при условие че се сменят не само топлостанции, но и топлообменници и друго свързано оборудване. При изграждане на нова сграда е по-изгодно да се проектира отоплителна точка и да се въведе инсталиране на индивидуална отоплителна точка, тъй като в бъдеще това значително ще намали общата цена на проекта чрез намаляване на капиталовите разходи и разходите за полагане на отоплителни мрежи .

Извършва се модернизация на топлинните точки за подобряване на топлоснабдяването на сградата в съответствие със съвременните изисквания. Основните задачи на модернизацията са организиране на отчитане на потреблението на топлина от абоната и намаляване на потреблението на топлинна енергия при подобряване на нивото на топлинен комфорт в обслужваните помещения. За да направите това, на абонатния вход са инсталирани най-малко измервателно устройство и автоматичен регулатор на топлинния поток, който коригира подаването на топлина според метеорологичните условия. Такова използване на оборудването се нарича локално или абонатно автоматично управление. В същото време те не извършват структурни промени в отоплителната система, но предвиждат тази възможност в бъдеще. Това е особено вярно за решенията за използване на хидравличен асансьор с регулируема дюза (14.9). На пръв поглед решава задачите, но с последващата модернизация на отоплителната система чрез инсталиране на термостати на отоплителни уреди в съответствие с програмата на Кабинета на министрите на Украйна, тя ще трябва да бъде изоставена.

Модернизацията на абонатните входове позволява:

оптимизиране на разпределението на топлинния товар в отоплителната мрежа;

да управлява адекватно хидравличните и топлинните режими на вътрешната система за потребление на топлина на сградата;

намаляване на консумацията на охлаждаща течност в отоплителната система;

спестяване на енергийни ресурси;

намаляване на отрицателното въздействие върху околната среда.

При модернизирането на отоплителна точка се вземат предвид много задачи

Най-често решаваните задачи:

Автоматизация на процеса на управление, контрол, отчитане на консумацията на топлина и охлаждаща течност:

регулиране на температурата на топлоносителя, подаван към отоплителната система, в зависимост от външната температура;

регулиране на температурата на топлоносителя, върнат в отоплителната система в съответствие с външната температура по зададен температурен график;

ускорено отопление ("натоп") на сградата след енергоспестяващ режим (намалена консумация на топлина);

корекция на режима на потребление на топлина според температурата на въздуха в помещението;

ограничаване на температурата на охлаждащата течност в захранващия тръбопровод на отоплителната система;

регулиране на топлинния товар в системата за топла вода;

регулиране на топлинното натоварване на приточната вентилация

инсталации, осигуряващи функция против замръзване (14.10);

регулиране на величината на намаляването на потреблението на топлина в определени периоди според външната температура;

регулиране на режима на потребление на топлина, като се вземат предвид акумулиращите характеристики на сградата и нейната ориентация към кардиналните точки.

Тези процеси в топлинната точка променят режима на потребление на топлина на абоната: от качествен режим към качествено-количествен. От хидравлична гледна точка това е преходът от постоянен хидравличен режим (14.11) към променлив (14.12). От техническа гледна точка -

това е подмяна на оборудване, което не може да работи в нови хидравлични условия с оборудване, което решава задачите. Оборудването, което трябва да бъде подменено, включва основно хидравличния асансьор (14.7). Смяната на хидравличния асансьор (14.7) с помпа дава възможност за реализиране на много енергоспестяващи функции за автоматично управление на топлинната консумация на сградата както по време на модернизацията на отоплителната точка, така и по време на последващата модернизация на отоплението и система за топла вода.

14.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ НА СЪЩЕСТВУВАЩИ ТОПЛИВНИ ТОЧКИ

Преди смяна на оборудването на топлофикационен пункт е необходимо да се извърши подробната му техническа и термохидравлична проверка, при която се изяснява действителното състояние на абонатния вход. Това определя:

проектни и действителни разходи за охлаждаща течност;

проектни и действителни почасови и месечни топлинни натоварвания;

проектни и действителни параметри на топлоносителя на входа - средни стойности и техните отклонения както при експлоатация, така и при аварийна работа на отоплителната мрежа;

наличието на отлагания по вътрешните повърхности на тръби и фитинги;

наличието в тръбите на блуждаещи токове, потенциални разлики и вибрации;

Източници на смущения за електронни устройства;

стабилност на мощността.

Посочените данни се получават както по метода на изчисление, така и по метода на директните измервания. По този начин скоростите на потока на охлаждащата течност в метода на изчисление се определят според проектните натоварвания и температурния график; с директен поток - ултразвуков разходомер със захващащи се сензори. За затворени системи във втория случай е необходимо да се определят дебитите в захранващия и връщащия тръбопровод, за да се открие неоторизиран анализ на мрежова вода или течове.

Топлинните натоварвания се определят от температурния режим на източника на топлоснабдяване и температурния режим на отоплителната система. Според пиезометричната графика на налягането на топлоносителя на отоплителната система в статичен и динамичен режими се определят проектните параметри на топлоносителя на входа в сградата и се сравняват с реалните показатели на манометърите. Информацията за съдържанието на въздух и газове, механични и суспендирани частици в охлаждащата течност ви позволява да изберете правилния топломер. Такъв анализ се извършва върху отлагания в тръби и шахти. Трябва да се обърне внимание на наличието на магнетити в охлаждащата течност, които увеличават грешката на електромагнитните разходомери. Наличието на механични частици в охлаждащата течност е неприемливо при използване на ротационни топломери, помпи и автоматични клапани.

Блуждаещите токове и електрохимичната корозия могат да причинят незадоволителна работа на сензорите за поток и температура на охлаждащата течност, както и на топломера. Вибрацията оказва значително влияние върху работата на вихровите разходомери. Нестабилността на захранването предопределя избора на топломер с батерии. Влияе и на местоположението на стеблото на автоматичните клапани при липса на електричество - затворено, междинно - напълно отворено. Принудително инсталиране на локално резервно захранване или оставете хидравличния асансьор (14.7) като резервна опция за смесителния блок с помпата. Въз основа на получената информация се избира схема за въвеждане на абонат, подбира се подходящо оборудване и се осигурява неговата производителност. След това се определят етапите на изпълнение на работата. Автоматизацията на топлинните точки се извършва от:

стъпка по стъпка;

в една стъпка.

Поетапната модернизация се използва при липса на еднократни средства за пълна автоматизация. Често този път се реализира с по-нататъшна подмяна на зависимата връзка на абоната към отоплителната мрежа с независима. На първия етап се монтират топломер и помпа или само топломер. На втория - пластинен топлообменник и автоматични клапани. Като се има предвид вътрешният стандарт, на първия етап трябва да се инсталира автоматичен регулатор на топлинния поток.

При монтаж на помпи хидравличният асансьор може да бъде демонтиран или оставен. В първата версия хидравличният асансьор се заменя с разклонителна тръба и се монтира тапа на смесителния тръбопровод или се отрязва, а тръбопроводът на помпата с джъмпер се врязва в захранващия или връщащия тръбопровод. Освен това след помпите се монтира ръчен управляващ вентил за регулиране на отоплителната система по температурния метод, а пред помпите се монтира цедка. Във втория случай помпената тръбопроводна единица с управляващ клапан и филтър е поставена успоредно на хидравличния асансьор (фиг. 14.5).

Фиг.14.5. Паралелно поставяне на помпения агрегат към хидравличния асансьор

Филтърът трябва да се постави след джъмпера, който осигурява филтриране както на мрежовата, така и на смесената вода. На джъмпера трябва да се монтира възвратен клапан (14.13), за да се предотврати изтичането на мрежовата вода в връщащия тръбопровод. Връзката на захранващия тръбопровод след помпите се извършва зад клапан, който изключва отоплителната система, който, когато помпите работят,

трябва да бъде затворен. Освен това между фланците на връзката на хидравличния асансьор към смесителния тръбопровод е монтирана тапа. Най-добрият вариант за надграждане на отоплителен пункт е автоматизирането му на един етап. Това беше начинът, по който се предприеха в Киев при подмяната на отоплителните точки на обществените сгради. Реализираният подход е показан на фиг. 14.6. Инженерните системи на сградата остават непроменени при автоматизацията на отоплителната точка. По-нататъшната им модернизация обаче е възможна чрез инсталиране на автоматични температурни регулатори на тръбопроводните възли на отоплителните устройства на отоплителната система и инсталиране на температурни регулатори на циркулационните тръбопроводи на системата за топла вода.

Фиг. 14 6 Схема за подмяна на блокове при модернизация на топлостанцията

Такава модернизация става възможна, тъй като помпите са движещата сила зад движението на водата в тези системи. Освен това в новите агрегати са монтирани мрежести филтри, които намаляват замърсяването на охлаждащата течност.

В стария отоплителен пункт е демонтирано почти цялото оборудване (фиг. 14.7): прибори, дозиращ блок, високоскоростни бойлери, асансьор. Оставете само клапани и шахти. Освен това, при поискване, пред контролните устройства, както и устройствата за измерване на водния и топлинния поток, се монтира резервоар на връщащия тръбопровод. Нови точки за свързване на отоплителни системи (фиг. 14.7, б) и захранване с топла вода са проектирани в съответствие с местните условия.

При модернизиране на топлинни точки по програмата на Европейската банка за реконструкция и развитие в Киев, зависима схема за свързване на отоплителна система без байпасен клапан (14. 14) и двустепенна смесена схема за свързване на система за топла вода с се използват пластинчати топлообменници. Освен това в отоплителната точка се автоматизира отводняването на водата от ямата.

Новите възли за свързване на системата често са сглобяеми и се доставят до съоръженията, сглобени под формата на блокова топлинна точка. Уредът се доставя със заварени тръби към контрафланци, което улеснява монтажните работи.

При модернизиране на топлинни точки в по-голямата част от случаите е препоръчително да се използват блокови топлинни точки. Сглобени и тествани са в завода, надеждни са. Инсталирането на оборудването е опростено и по-евтино, което в крайна сметка намалява разходите за модернизация.

Модернизацията на отоплителния пункт се извършва на базата на подробен технически и топлохидравличен преглед на абонатния вход.

Ориз. 14.7 Общ изглед на въвеждането на абонатите: а - преди модернизацията; б - след модернизация

Здравей скъпи читателю!

Искам да ви разкажа с какви отоплителни системи трябваше да се справя.

Някои той експлоатира, други сам сглобява, включително отоплителни системи за частни къщи.

Научих много за техните плюсове и минуси, макар че вероятно не всичко. В резултат на моята къща направих:

• първо, собствена схема;
• второ, доста е надежден;
• трето, позволявайки модернизация.

Предлагам да не се задълбочавате в подробно проучване на различни схеми за отопление.

Нека ги разгледаме от гледна точка на приложението в частна къща.

В крайна сметка частна къща може да бъде както за постоянно пребиваване, така и временна, като дача, например.

Така да се каже, нека да стесним темата и да се доближим до практиката.

Около десет години, може би греша. Започнах да обслужвам първата отоплителна система преди 33 години, когато бях студент в Уралския политехнически институт. Имах късмета да получа работа в котелното на института като дежурен механик. Вярно е, че по това време дори не се замислих каква е системата? Работи и всичко.

Работата понякога беше трудна, когато имаше злополука. И ако всичко е наред - красота, седнете и научете ноти. Нощно дежурство, сутрин за учене, "на училище", както тогава казахме. Две нощи по-късно отново на дежурство. И най-важното, те платиха 110 - 120 рубли! По това време младите специалисти получават същата сума. Да, плюс стипендия от 40 рубли. Прекрасен живот! Но нека се доближим до жегата.

От самото име става ясно, че отоплението става с нагрят въздух. Въздухът се нагрява от топлогенератор и след това влиза в помещенията през канали. Охладеният въздух се връща през връщащите канали за отопление. Доста удобна система.

Първият топлинен генератор в историята беше пещ. Тя загряваше въздуха, който се разминаваше през каналите в реда на естествената циркулация. Такава система за въздушно отопление е била използвана през миналите векове в напреднали градски къщи.

Сега те използват различни топлогенератори-котли: газ, твърдо гориво, дизел, електрически. В допълнение към естествената циркулация се използва и принудителна циркулация. Разбира се, това е по-ефективно:

• Първо, затопля помещенията много по-бързо;
• Второ, той има по-висока ефективност, тъй като топлината се отстранява от топлогенератора много по-ефективно;
• На трето място, може да се комбинира с климатичната система.

Вероятно вече сте разбрали, че тук не „мирише“ на частна къща. Да, точно така, за частна къща тази схема за отопление е твърде тромава и скъпа. Някои изчисления струват нещо и ако направите грешка, тогава това ще бъде, както се казва, фатално.

Но нека не се разстройваме. Ако все пак искате да се отоплявате с въздух, има изход. Това е камина.

Освен това, според мен, не обикновена камина за ядене на дърва, а чугунена камина, показана на фигурата по-горе. Това е идеален вариант за домашен уютен топлогенератор на дърва. Той е проектиран специално за отопление на въздух, а не тухли, като традиционна камина.

Въздухът навлиза в пространството под камината (където лежат дървата за огрев за антуража), обтича нагретото й тяло. След това обтича нажежения до червено комин покрай камината и излиза през отворите в горната част на кутията. Между другото, към тези дупки могат да бъдат свързани въздуховоди и горещ въздух може да се разпределя в помещенията.

Доста достоен вариант, само ако се извършва с въздуховоди, тогава по време на строителството трябва да запомните да ги поставите в стени и тавани. Някой поставя и вентилатор, създавайки принудителна вентилация. Но това според мен е излишно. До камината е приятно да се чуе пукането на дърва за огрев, а не шума на вентилатор.

Мисля, че си струва да спомена повече вентилаторни нагреватели и топлинни пистолети. Това са, така да се каже, мобилни въздушни отоплителни тела. Много полезни устройства, особено когато основната отоплителна система не работи или трябва бързо да „затоплите“ въздуха в стаята. Но според мен те не могат да се считат за основен вариант за отопление.

Така че камината като източник на отопление на въздуха е добро и освен това приятно решение за частна къща.

Отопление на вода у дома

В този случай охлаждащата течност е вода или специални течности, например незамръзващи. Тук източниците на топлина също са много различни в зависимост от горивото. Но ако във въздушната система има топъл въздух идвав стаята, след това във водния въздух на стаята отоплява се с уредикоито му дават топлина, съхранявана във вода.

И водата съхранява много топлина. Има такова нещо: "топлинен капацитет", помните ли? Ако по собствени думи

Топлинният капацитет на водата е количеството топлина, което трябва да се предаде на водата, за да се повиши нейната температура с един градус.

Така че този индикатор близо до водата е много добър. Погледнете таблицата вдясно.

Оказва се, че получаваме шикозна охлаждаща течност почти за нищо.

Да, водната система е малко по-сложна, но е и по-гъвкава.

Представете си, че нагрята вода може да се подава по тръби навсякъде и там тя ще отдава натрупаната топлина.

И тръбите могат лесно да бъдат скрити в стените или изобщо да не ги скриете, модерните изглеждат много естетически.

Как водата отделя топлина? За това са създадени няколко вида устройства:

• Радиатори - масивни, например чугунени, секции, сглобени в батерии.

Вътре в тях тече гореща вода. Те отделят топлинна енергия главно поради инфрачервено излъчване (радиация).

Обикновено са стоманени или алуминиеви, по-рядко медни. Околният въздух, нагряван от конвектора, започва своето естествено движение нагоре. Тоест се създава поток (конвекция) от въздух, който отвежда топлината от конвектора.

Съвременните алуминиеви уреди също принадлежат към конвекторите, въпреки че се наричат ​​радиатори. Трябва да се отбележи, че сега почти всички термични устройства за отопление на водата се наричат ​​радиатори, въпреки че строго погледнато, това е погрешно. Но нека не бъдем умни.

През тях се изпомпва въздух, за да се нагрее. Те често се използват в системи за приточна вентилация за отопление на студен въздух, влизащ отвън.

• "Топли стени" - са били използвани през седемдесетте години в панелното жилищно строителство. В бетонните панели беше вградена серпентин от стоманена тръба, в която се подава вода от отоплителната система. Спомням си от детството топлите стени на панелни пететажни сгради.

Водната система може успешно да се използва в частна къща. Ако това е дача, можете да напълните незамръзваща охлаждаща течност вместо вода и да не се притеснявате за размразяване на системата.

Нека разгледаме по-отблизо опциите за отоплителни системи за нискоетажни сгради.

Схема на гравитационна отоплителна система

Защо самотечащи се? Защото водата в него всъщност тече сама. Когато се нагрява в котела, водата се издига и след това, постепенно охлаждайки в радиаторите, тече надолу и отново се връща в котела. Системата е проста, но трябва да се спазват предпоставките:

• Тръбата трябва да бъде с доста голям диаметър от 50 mm и за предпочитане 76 mm или повече.
• Тръбата се полага с наклон, за да се осигури гравитационния поток на водата.

Понякога същата тази тръба загрява стаята без радиатори и конвектори поради голямата си маса и повърхност. Такива тръби се наричат ​​регистри, те могат да бъдат намерени на железопътни гари и автогари на стари малки градове. Сега рядко се използва в частни домове - не изглежда много естетически. Представете си - в стаята има дебела тръба и дори наклонена.

Много голямо предимство на тази система е, че не се нуждае от циркулационна помпа, водата циркулира сама. Ако котелът е на дърва, въглища или газ - никакви прекъсвания на тока не са ужасни, пълна автономност и независимост. Говоря за това, защото аз самият имам проблеми със спиране на тока.

Характеристика на гравитационната система, която се счита за недостатък, е, че тя е отворена, тоест комуникира с въздуха и в нея няма налягане. Това означава, че е необходим отворен разширителен резервоар и водата постепенно се изпарява, трябва да наблюдавате това. Разбира се, това не е много сериозен недостатък. Повече ме отблъскват високите наклонени тръби.

За частна къща затворената отоплителна система според мен е най-добрият вариант. По-добре е да се каже затворено. Затворен означава, че не е в контакт с въздуха. Ето новите елементи:

• Мембранен разширителен резервоар за компенсиране на разширяването на водата при нагряване;
• Циркулационна помпа за изпомпване на вода през системата;
• Група за безопасност - подхранващ клапан (за добавяне на вода към системата в случай на теч), манометър, предпазен клапан (за изпускане на пара при кипене на водата).

Това е по-модерен, естетичен вариант. Тук се използват радиатори, а по-често алуминиеви конвектори, тънки металопластични или полипропиленови тръби. Няма нужда да добавяте вода, помислете за наклона на тръбите, те по принцип могат да бъдат скрити в стени или тавани.

Можете да поставите красиви алуминиеви или биметални радиатори, нагревател за кърпи. Използвам два котела в една система - електрически бойлер и воден кръг за камина вложка. Все едно се получи добре.

Минусът на системата е, че не може да работи без електричество за циркулационната помпа. Освен това, ако камината е „под пара“ и електричеството свърши, може да се окаже „бумсик“ с отделяне на пара и много шум. знам за себе си. Изглежда, че тръбите се удрят с чук.

Следователно помпата беше свързана към непрекъсваем източник (като компютър), така че да има време за безопасно охлаждане на горивната камера. А изходът на предпазния клапан е в канализацията.

Двутръбна отоплителна система

Има два варианта за свързване на радиатори към отоплителната система:

Единственият плюс на еднотръбната система е спестяването на тръби. Но минусът е значителен - най-близкият до котела радиатор е най-горещ, а най-отдалеченият е най-студеният. И също така е проблематично да изключите някакъв радиатор - всички те са в една и съща верига. Ако това не е критично, защо да не използвате тази опция? Това е напълно нормален модел.

Двутръбната схема е по-гъвкава:

• Всички радиатори са почти еднакви. Водата се подава към всеки при една и съща температура;
• Можете да зададете своя собствена температура на всеки радиатор, като регулирате потока на водата през него;
• Можете безболезнено да изключите подаването на вода към всеки радиатор, например, когато е горещо или трябва да промиете радиатора;
• По-удобно за увеличаване на броя на радиаторите.

Така, според мен, двутръбната схема е по-предпочитана.

В интерес на справедливостта трябва да се каже, че в двутръбната версия последният радиатор е малко „обиден“, получава по-малко топлина. Причината е, че на него разликата в налягането между подаването и връщането е почти нула, а водният поток е минимален.

И така, какъв избор направих?

Монтирах система за отопление въздух-вода в къщата си. Камината отговаря за въздуха. Затвореният двутръбен воден кръг включва електрически бойлер, воден кръг с камина и 40 алуминиеви радиаторни секции (6 радиатора). 64 квадратни метра от първия етаж се отопляват в излишък при всякаква слана.

Това е всичко за днес. В следващите статии ще предложа на вашето внимание газова отоплителна система, подово отопление, инфрачервено отопление. Коментирайте, задавайте въпроси. Благодаря, ще се видим!

При модернизацията на отоплителната система за топла вода печката на дърва беше заменена с печка на природен газ. Специфичната топлина на изгаряне на дърва за огрев е 10 7 J / kg, природен газ - 3,2 10 7 J / kg. Как е необходимо да се променя (увеличава или намалява) масата на горивото, изгорено в пещта за единица време, за да се поддържа същата скорост на циркулация на водата в отоплителната система? Обяснете отговора.

Подгряване на вода

Необходимостта от отопление възниква в древни времена, по същото време, когато хората се научиха да строят най-примитивните жилища за себе си. Първите жилища се отопляват с огньове, след това са заменени с огнища, след това с печки. В хода на технологичния прогрес отоплителните системи непрекъснато се подобряват и усъвършенстват. Хората се научиха да използват нови видове гориво, измислиха различни дизайни на отоплителни уреди, стремяха се да намалят разхода на гориво и да накарат отоплителната система да работи автономно, без да изисква постоянен човешки контрол. В момента най-широко се използват системите за отопление на вода, които се използват за отопление както на жилищни сгради в градовете, така и на малки сгради в селските райони. Принципът на работа на системата за водно отопление (виж фигурата) е удобно обяснен с помощта на отоплителната система на малка жилищна сграда като пример.

Източникът на топлина за отоплителната система е пещ 1, в която могат да се изгарят различни видове изкопаеми горива - дърва за огрев, торф, въглища, природен газ, нефтопродукти и др. Пещта загрява вода в котел 2. При нагряване водата се разширява и плътността му намалява, в резултат на което се издига от котела нагоре по вертикалния главен щранг 3. В горната част на главния щранг има разширителен съд 4 с изход към атмосферата, което е необходимо поради факта, че обемът на водата се увеличава при нагряване. Тръба 5 тръгва от горната част на главния щранг („горещ тръбопровод“), през който водата се подава към отоплителни уреди - батерии 6, всяка от които се състои от няколко секции. След като премине през батериите, охладената вода през връщащия тръбопровод 7 отново влиза в котела, отново се нагрява и отново се издига през главния щранг. При най-простата еднотръбна схема всички батерии са свързани помежду си по такъв начин, че всички секции са свързани успоредно на горещите и връщащите тръбопроводи. Тъй като водата постепенно се охлажда при преминаване през батериите, за да се поддържа една и съща температура в различни помещения, те правят батерии с различен брой секции (тоест с различна повърхност). В тези помещения, в които водата влиза по-рано и следователно има по-висока температура, броят на секциите в батериите се намалява и обратно. Водата в такава отоплителна система циркулира автоматично, докато горивото гори в пещта. За да е възможна циркулацията, всички горещи и връщащи тръбопроводи в системата са направени или вертикални, или с лек наклон в правилната посока - така че водата да тече през тях от главния щранг обратно към котела под действието на гравитацията ("земно притегляне"). Скоростта на циркулация на водата и степента на нагряване могат да се регулират чрез намаляване или увеличаване на количеството гориво, изгорено в пещта за единица време. Водата циркулира в отоплителните системи от този тип, толкова по-добре, колкото по-голямо е разстоянието във височина между котела и горещия тръбопровод. Ето защо те се опитват да поставят печката с котела възможно най-ниско - обикновено те се поставят в мазето или, при липса, се спускат до нивото на земята, а горещият тръбопровод се пренася през тавана.

За нормална работа на отоплителната система е много важно вътре в нея да няма въздух. За освобождаване на въздушни брави, които могат да възникнат в тръбите и батериите, се използват специални вентилационни отвори, които се отварят, когато системата се напълни с вода (не е показано на фигурата). Също така, на тръбите в долната част на системата са монтирани кранове 8, с помощта на които водата се източва от отоплителната система, ако е необходимо.

Решение.

Отговор: намалете.

Обяснение: скоростта на циркулация на водата в отоплителната система, при равни други условия, се определя от скоростта на нагряване на водата в котела. При изгаряне на природен газ се отделя повече топлина, отколкото при изгаряне на същата маса дърва за огрев, а водата в котела се загрява по-бързо. Следователно, за да се поддържа същата скорост на циркулация на водата в системата, е необходимо да се намали масата на горивото, изгорено в пещта.