Погодозалежне регулювання в системах теплопостачання.

Назаренко Олег Олексійович, директор ДП «Науково-технічний центр енергетичного приладобудування» ІТТФ НАН України»

Жовнорук Євген Георгійович, директор ТОВ «Промел енергоавтоматика»

В наш час, коли енергоресурси невпинно дорожчають, питання економії тепла стоїть гостро, як ніколи. В комунальній теплоенергетиці наряду з використанням різних методів утеплення будівель, більш ефективного використання енергоносіїв, використання альтернативних технологій виробництва тепла, значну економію дають сучасні інтелектуальні теплові пункти. Використовуючи індивідуальні опалювальні графіки, можна досягти до 30 відсотків економії тепла. А якщо будівля обладнана тепловим лічильником, то таку ж економію коштів. Серцем кожного теплового пункту є погодозалежний регулятор, який керує подачею тепла споживачам.

Наше підприємство використовуючи досвід, як вітчизняних, так і зарубіжних компаній, розробило такий пристрій. Регулятор температури погодозалежний            ПРОМЕЛ - ТП призначений для автоматизації роботи індивідуальних теплових пунктів житлових, адміністративних і промислових будинків. Забезпечує погодо - залежне регулювання температури теплоносія в системах опалення і гарячого водопостачання (ГВП) відповідно до опалювального графіка, корекцію опалювального графіка залежно від часу доби, дня тижня та ін.

В руки конструкторам теплових пунктів та наладчикам  дано потужній інструмент, який дасть змогу досягати значної економії енергоресурсів.

Коротко спинімось на основних функціях приладу, які забезпечують економічний ефект.

Регулювання температури теплоносія в контурі опалення по температурі зовнішнього повітря

Регулювання температури теплоносія в контурі опалення проводиться по розрахованому регулятором значенню t⁰зд (температура задана). Значення  t⁰зд є величиною змінною і вираховується регулятором виходячи з температури зовнішнього повітря по температурному графіку

(t⁰пв) = f(t⁰в)

де (t⁰пв) – температура теплоносія в подаючій трубі,

                   (t⁰в) – температура зовнішнього повітря.

Параметри графіка задаються наладчиком при настройці регулятора, виходячи з експлуатаційних характеристик системи опалення, теплової конструкції будівлі та вимог до температурного режиму всередині приміщення. На малюнку наведено типовий опалювальний графік, який задається при виробництві.

Мал.2. Графік залежності температури теплоносія в контурі опалення від температури зовнішнього повітря

Параметри графіка (як і всі інші робочі параметри, задані при настройці регулятора) заносяться у вбудовану енергонезалежну пам'ять і зберігаються у ній протягом всього терміну експлуатації, в тому числі і при знеструмленні регулятора.

Ця функція дозволяє уникнути «перегріву» приміщення внаслідок зміни погодних умов і недостатньо оперативного реагування на це теплопостачаючих організацій, що часто має місце. Якщо виробник тепла і споживач один, то має місце економія енергоносіїв.

Корекція температури теплоносія в контурі опалення по часу доби та робочим і вихідним дням.

Температура t⁰зд може бути скоригована  на коефіцієнт К для різного часу добі і вираховуеться по формулі:

                              t⁰зд = t⁰зд+ (t⁰зд х К) /100

Коефіцієнт К задається за допомогою меню для різних періодів доби (максимум вісім). Коефіцієнт К може змінюватись від -50% до +50% з дискретністю 5%.

Варіант погодинного графіку наведений на малюнку:

Мал.3. – Годинно – температурний графік.

  де Т₁ – Т₈ часові точки зміни графіка опалення, при проходженні часу через точку Т коефіцієнт К приймає нове значення і зберігає його до проходження наступної точки.

Годинно – температурний графік складається з восьми точок переходу, якщо бажана кількість точок переходу менше восьми, то на «зайвих» точках переходу значення коефіцієнта К не змінюється. Точки Т₄, Т₅, Т₆ і Т₈ на графіку.

Для вихідних та робочих днів задаються свої годинно-температурні графіки. На підприємстві установлюються вихідними всі суботи та неділі, а також державні свята України. При необхідності за допомогою меню можливо любий день зробити вихідним або робочим.

Використовуючи дану функцію можна зменшувати температуру в опалюваних приміщеннях, коли там немає людей (наприклад вночі для адміністративних споруд), при цьому досягти значної економії енергоресурсів.

Регулювання температури теплоносія в контурі опалення по фіксованій температурі завдання.

Регулювання температури теплоносія в контурі опалення проводиться по значенню t⁰зд (температура задана). Значення  t⁰зд є величиною не змінною і задається оператором вручну.

Причому t⁰зд буде скоригована на коефіцієнт К.

Рекомендується використовувати пристрій в режимі незалежного регулювання в системах гарячого водопостачання (ГВП). Для зменшення витрат  на ГВП рекомендується використовувати понижуючий коефіцієнт К для часу доби, коли відбір гарячої води мінімальний. Наприклад: вночі для житлових будівель, у вихідні дні та нічний час для адміністративних і офісних приміщень, тощо.

Цікавими для експлуатаційників будуть такі функції, як протоколювання всіх параметрів роботи теплового пункту протягом значного (до кількох років) часу. Можливість передачі даних про роботу по промисловому інтерфейсу RS-485 до вищого рівня при диспетчеризації. Можливість керування виконавчими пристроями в ручному режимі та інше.

Слід зауважити, що навіть  при використанні високоефективних котлів, пальників, теплообмінників та ін. економічного ефекту можна досягти тільки застосовуючи високоефективні та сучасні засоби керування цим обладнанням. Прикладом якого і є пристрій ПОМЕЛ-ТП.

Дослідна експлуатація регулятора ПРОМЕЛ-ТП на житловому будинку показала, що навіть протягом опалювального сезону 2009-2010 рр. була досягнута економія газу 15%  в порівнянні з сезоном 2008-2009 рр., який був значно тепліший.