Система управления отоплением в АБК

31.01.2020, 15:34 #2

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

Есть и без «ткнул в панели», а просто «покрутил головку» у вентиля.

Вот только всё это полуправда, т.е. хуже лжи. Любой регулятор стоящий на любой трубе просто изменяет сечение. Хоть кручением вручную, хоть верчением каким-то приводом. Но увеличить подачу теплоносителя больше, чем проходит в системе, никакой регулятор не может — даже если откроется на полное сечение.

Регуляторы хорошо работают в изначально правильно сконструированной и отлаженной до «батарей» системе. Когда везде поддерживается примерно одинаковая температура. Вот тогда термостат поможет — например если солнце светит в эту комнату и там жарко.

то тут радиаторное регулирование не поможет. Необходима наладка всей системы, возможно с установкой балансировочных (в том числе автоматических) клапанов на стояках. А если система двухтрубная (которые сейчас лохам впаривают как «самые лучшие») то налаживать надо каждый прибор отопления.

Это электрикам хорошо — хоть все «лампочки» включены параллельно, но у проводников линейное сопротивление, а в сами проводах теряется мало.
Если на вводе упадет напряжение, все лампочки равномерно потускнеют, причем незначительно.

А в гидравлических сетях квадратичное сопротивление и неустойчивая система — любые колебания приводят то к перегреву, то к переохлаждению. И тут общего погодного регулирования мало. В Челябинске впервые в стране стали дель системы отопления с пофасадным регулированием. Но они были однотрубные с сопротивлением стояков 95% — как у «лампочек». Однако всё это забыто.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Комплекс работ по монтажу систем автоматизации АБК с ЦЗЛ

ООО «Ростовский электрометаллургический заводъ»
346504, Россия, Ростовская обл., г. Шахты, пер. Сквозной, д. 86а
Тел. +7 (8636) 22-34-33, Факс +7(8636) 23-78-47
e-mail: info@remzestar.ru www.remzestar.ru
Паспорт работ

Выполнены следующие виды монтажных работ:
КИПиА (приборы, датчики);
Шкафы управления и шкафы датчиков, включая сборку шкафов и внутришкафной монтаж;
Коммуникации, включая монтаж трубных и кабельных конструкций.
Описание технологического процесса

В данном проекте административно-бытовой корпус с центральной заводской лабораторией рассмотрен как объект автоматизации в части отопления, вентиляции, водопровода и канализации, выполнены все виды монтажных работ.

Источник теплоснабжения – котельная с электрическими теплогенераторами, расположена на отм. -2,850. Теплоноситель для систем отопления и вентиляции – теплофикационная вода по температурному графику 80-60. Источник холодоснабжения – водоохлаждающая холодильная машина фирмы Wesper (Франция), холодопроизводительностью 169,8 кВт. Для фанкойлов офисных помещений – 90,8кВт, для приточных установок – 79кВт. Холодоноситель для кондиционеров и фанкойлов – вода с температурой 7-12°С. По степени надежности электроснабжения токоприемники АБК относятся ко II категории, за исключением токоприемников ЦЗЛ, серверных, АТС, приборов пожарной сигнализации. Установленная мощность токоприемников АБК составляет 715,9 кВт, потребляемая мощность – 594,1 кВт. Компенсация реактивной мощности предусмотрено на шинах вводных устройств ВРУ1 в электрощитовой.

Основными потребителями электроэнергии являются электродвигатели вентиляторов, технологического оборудования центральной заводской лаборатории, компьютеры, светильники электроосвещения. Учет электроэнергии токоприемников АБК осуществляется на вводных панелях ВРУ1. Распределение электроэнергии осуществляется через распределительные силовые шкафы типа ПР8503, силовые распределительные щитки «Legrand», ящики управления Я5000, магнитные пускатели, установленные как в помещении электрощитовой, так и по месту у оборудования. Напряжение силовой сети

380/220В, цепей управления

220В переменного тока.

Управление вентсистемами – местное и дистанционное из обслуживаемого помещения. Отключение всех вентсистем при пожаре осуществляется автоматически выключателями с независимыми расцепителями по команде устройств пожарной сигнализации, а также вручную кнопкой у выхода из здания. Для этого предусмотрен шкаф ША1, установленный в электрощитовой.

Питающие и распределительные сети выполнены кабелем с медными жилами не распространяющими горения при прокладке в пучках ВВГнг, а также кабелем с низким дымогазовыделением марок ВВГнг-LS, КВВГнг-LS, при одиночной прокладке использован кабель ВВГ. Кабель проложен за подвесными потолками по перфорированному швеллеру К225 в гафротрубах ПВХ, в кабель-каналах по стенам и в штрабах скрыто в гафротрубах ПВХ. В электрощитовой, в венткамерах открыто по стенам с креплением скобами и на лотках НЛ. Стояки выполнены в водогазопроводных трубах и по лоткам НЛ.

Защита электродвигателей от перегрузки токов короткого замыкания выполнена тепловыми реле магнитных пускателей и комбинированными расцепителями автоматов. Проходы электропроводки, проводов и проводников уравнивания потенциала через стены и перекрытия выполнены в отрезках стальных труб с уплотнением мест прохода цементным раствором.

Все электрооборудование, изделия и материалы имеют сертификат качества, соответствия и пожарной безопасности.

Для защиты линий переносных электрических приборов предусмотрены устройства защитного отключения, защищающие людей от поражения электрическим током и электроустановки от токов утечки на землю, тем самым снижена вероятность возникновения аварийных ситуаций и уменьшена возможность возникновения пожаров. Выполнена защита сетей от токов короткого замыкания и перегрузки. Питание переносных электроприемников выполнено от понижающих трансформаторов напряжением 24В. Молниезащита АБК относится к III категории защиты, выполнена молниеприемной сеткой.
Электроосвещение

Предусмотрено общее рабочее и аварийное освещение на напряжение

220В, а также ремонтное освещение на напряжение 24В. Сеть ремонтного освещения питается от понижающего трансформатора ЯТП-0,25

220/24В. При расчете питающей сети коэффициент спроса принят:
Рабочего освещения – 0,8;
Аварийного освещения – 1;
Установленная мощность освещения:
Рабочего – 100,4кВт;
Аварийного – 8,6кВт.

В качестве групповых осветительных щитков приняты щитки фирмы Legrand. В помещениях АБК предусмотрена установка встраиваемых светильников с люминесцентными лампами типа OPL/R-4х18Вт. В качестве опорных конструкций к светильникам использованы элементы каркаса подвесного потолка. Светильники аварийного освещения выбраны с блоками автономного питания ES1. Сети аварийного и эвакуационного освещения предусмотрены общими. К сети аварийного (эвакуационного) освещения подключены световые указатели «выход» со встроенными блоками аварийного питания.
Отопление

Для отопления здания АБК с ЦЗЛ выполнены две водяные системы отопления с местными нагревательными приборами. Системы отопления двухтрубные вертикальные с горизонтальными ветками, с нижней разводкой трубопроводов, с возможностью регулирования и отключения отдельных стояков и веток. Нагревательные приборы – радиаторы секционные биметаллические «Сантехпром БМ» типа «РБС-500» и «РБС-300» высотой 500мм и 300мм. На подводках теплоносителя к радиаторам установлены термостатические регуляторы DANFOSS, обеспечивающие индивидуальное регулирование температуры воздуха в помещениях. В котельной и электрощитовой выполнено отопление электрическими масляными радиаторами типа РЭ с автоматическим поддержанием температуры.

Трубопроводы системы теплоснабжения выполнены из стальных водогазопроводных труб, стояки и подводки к приборам системы отопления выполнены из полипропиленовых труб типа PN 20 «EKOPLASTIK PPR» (Чехия).
Вентиляция

Вентиляция офисных и бытовых помещений АБК – общеобменная, рассчитанная на удаление вредных веществ в виде тепла и влаги. Подача наружного воздуха предусмотрена в размере санитарной нормы: 20-60 м3/час на 1 человека. Приточные установки для вентиляции установлены в венткамерах на отм.3,600 и на крыше (отм.10,800). Для эксплуатации в летнее время, в помещениях ЦЗЛ, серверных и аппаратной предусмотрено центральное кондиционирование. Приточный воздух забирается снаружи, очищается в фильтрах, охлаждается в поверхностном теплообменнике и подается в помещение в направлении сверху-вниз.

В помещениях ЦЗЛ и в офисных помещениях летние параметры воздуха обеспечиваются работой местных кондиционеров-доводчиков (фанкойлов), а в помещениях узла связи и в кабинете врача сплит-системами. Из помещений ЦЗЛ и подсобных помещений столовой выполнены кроме того местные отсосы для борьбы с вредными веществами – зонты фирмы ILSA (Италия), снабженные жировыми фильтрами.

При пожаре все вентсистемы отключаются автоматически. В местах пересечения противопожарных перекрытий установлены огнезадерживающие клапаны с пределом огнестойкости 0,75 часа.

Кроме того, автоматизация приточных систем предусматривает:
Защиту калориферов от замораживания;
Поддержание температуры в помещениях с воздушным отоплением (по датчику в приточном воздуховоде).

В помещении службы режима и безопасности на первом этаже выведена сигнализация работы вентсистем «включено/выключено». В офисных помещениях предусмотрено комфортное регулирование температуры – изменением скорости вращения встроенных в фанкойлы вентиляторов.
Автоматизация котельной

Проект автоматизации котельной содержит решения по оснащению средствами автоматизации в объеме, достаточном для надежной экономической и безопасной эксплуатации без обслуживающего персонала. Автоматизации подлежали:
7 электрокотлов;
2 контура системы отопления;
Контур системы вентиляции;
Контур системы ГВ;
Система подпитки.

Проектом автоматизации предусмотрен:
Тепловой контроль;
Автоматическое регулирование;
Защиту оборудования (автоматика безопасности);
Сигнализацию;
Управление электроприводами.

Организация теплового контроля и выбор приборов произведены в соответствии со следующими принципами:
Параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения установленных режимов, измеряются показывающими приборами;
Параметры, изменение которых может привести к аварийному состоянию, контролируются сигнализирующими приборами.

Для автоматического регулирования температуры подающей воды в системах отопления СО1, СО2, вентиляции и ГВ и управления отопительными котлами №1÷№7 применен комплекс электронных контроллеров (модулей) фирмы Fantini Cosm1 состоящий из:
Главного контроллера EV90;
Контроллеров каскадного управления котлами (модули EV91C);
Контроллеров управления системами отопления и вентиляции (модули EV91A-SLAVE);
Контроллера управления системой ГВ (модуль EV91B). EV90 работает как центральное управляющее устройство.

Все остальные модули подсоединяются к нему параллельно через информационный канал шиной FANBUS, получая значение температуры наружного воздуха от подсоединенного датчика, EV90 передает его в соответствующие модули управления EV90A-SLAVE. Для сравнения с температурой сетевой воды и выработки регулирующего сигнала на исполнительный механизм смесительного клапана и управляющего сигнала на сетевые насосы соответствующей системы, обеспечивая выполнение «Температурного графика». Модуль EV90B управляет насосами греющей воды ГВ и регулирующим смесительным клапаном в зависимости от температуры воды в системе горячего водоснабжения, поддерживая её неизменной. Для нагревания необходимого количества воды и поддержания постоянной температуры в общем коллекторе за котлами, модули каскадного расширения EV91C по управляющему сигналу главного контроллера и датчика температуры по очереди подключают необходимое количество электрокотлов, включая вначале насос котла, а с заданной выдержкой времени и электронагреватели соответствующего котла.

Для оптимального режима эксплуатации котлов проектом предусмотрена возможность подключения котлов как в прямой последовательности №1, №2 … №7, так и в обратной последовательности №7, №6 . №1. Для этого на щите котельной установлен ключ выбора режима S. Кроме того, предусмотрена автоматическая подпитка системы теплоснабжения путем включения и отключения подпиточных насосов в зависимости от давления воды в обратном трубопроводе и автоматическое включение дренажного насоса при заполнении дренажного приямка. Циркуляционные насосы системы ГВ автоматически включаются и отключаются по температуре воды в циркуляционном трубопроводе.Комплектно с котлом поставляется пульт управления, который обеспечивает отключение котла при аварийно высокой температуре воды на выходе из котла. Предусмотрена установка датчика давления воды на выходе из котла и датчика перепада давления на котловом насосе, которые включены в цепи защиты котла и отключают последний в аварийных ситуациях. Предусмотрена также защита циркуляционных насосов системы ГВ и насосов подпитки от «Сухого хода». Технологическая и диспетчерская сигнализация выполнена на базе системы «ELEX2021» состоящей из модуля объекта, установленного в котельном зале и модуля диспетчера, вынесенного в помещение караульных на 1-м этаже. Свето-звуковая сигнализация срабатывает при:
Аварии каждого из котлов;
Аварии насосов;
Отклонения от нормы давления воды в обратном трубопроводе;
Низком уровне воды в подпиточном баке;
Аварийно высоком уровне воды в дренажном приямке.

Кроме того предусмотрена возможность подключения сигналов от системы охранно-пожарной сигнализации.

Насосы котлового контура управляются с контроллеров каскадного управления котлами типа ЕV91С. При понижении температуры воды в общем коллекторе за котлами вначале включается насос и только после включения насоса, что контролируется датчиком перепада давления, включается котел. Сетевые насосы систем отопления и вентиляции управляются модулями EV91A-SLAVE через блоки управления БУН-02М. Насосы греющей воды системы ГВ управляются модулем EV91B через блок управления БУН-02М. Подпиточные и циркуляционные насосы системы ГВ управляются с блоков управления БУН-02М. Блоки БУН-02М обеспечивают автоматическое включение резервного насоса, в случае аварийного отключения рабочего, а также местное ручное управление. Питание системы автоматизация осуществляется напряжением 220В переменного тока от двух независимых источников. Предусмотрено АВР по питанию. В помещении котельной установлен малогабаритный щит типа ЩШМ 1000х600х500 по ТУ 4236-005-11233753-99, на котором размешен плавный контроллер, а также аппаратура управления и сигнализации. Выполнено задание на разработку щита.