Автоматизация на системи за отопление и микроклимат

Табло за управление на котела

Съвременните котли са автоматизирани: на предния панел на всеки бойлер има контролен панел. На него има няколко бутона, включително основните - „включване“ и „изключване“. С помощта на бутоните можете да зададете режима на работа на котела - минимален, икономичен, подобрен. Например, през зимата собствениците напускат дома за дълго време, но за да не замръзне отоплителната система, настройват котела на минимален (също поддържащ) режим. А котелът осигурява температура от +5 °C в къщата.

Подобреният режим се използва, когато къщата трябва спешно да се затопли, да речем, до температура от 20 ° C. Натискаме съответния бутон, настройваме температурните контролери на батериите на 20 ° C. Автоматизацията стартира котела с пълен капацитет. И когато температурата в стаите достигне зададената стойност, дистанционните термостати, инсталирани в стаята, се активират и икономичният режим се включва автоматично, той също поддържа желаната температура. В зависимост от режима на работа, автоматиката доставя повече или по-малко гориво. Освен това към системата може да бъде свързан седмичен програматор и температурата да се програмира за всеки ден.

Автоматичният блок има сензори, които реагират на неизправности на котела. Те изключват системата в критична ситуация (например, ако тялото на котела прегрее или остане без гориво, или ако възникне друга неизправност). Но автоматизацията има и минус: електричеството е изключено, автоматиката е изключена, последвана от цялата отоплителна система. Но някои битови котли работят без електричество, например AOGV (нагревател на вода с газ), KCHM (модернизиран чугунен котел, работи на газ). Ако електричеството често се прекъсва, тогава този проблем за автоматична отоплителна система може да бъде решен по два начина.

1. Инсталирайте AC батерии, те са в състояние да осигурят необходимия ток за кратко време (от час до ден).
2. Сложете авариен генератор, той автоматично се включва при прекъсване на захранването в мрежата и дава ток до подаване на захранване.

1. Основни принципи на автоматизация на котелни

надежден,
икономична и безопасна работа на котелното помещение
с минимален брой придружители
персонал може да се извършва само
с термичен контрол
автоматично управление и
контрол на процеса,
аларма и защита на оборудването
.

Основен
решения за автоматизация на котелно помещение
приети при разработването на схеми
автоматизация (функционални диаграми).
Разработват се схеми за автоматизация
следвайки дизайна на топлотехниката
схеми и вземане на решение за избора
основно и спомагателно оборудване
котелно помещение, неговата механизация и
топлинни комуникации. ДА СЕ
основното оборудване е
бойлер, димоотвод и вентилатори,
и към спомагателното изпомпване и обезвъздушител
инсталация, химическо пречистване на водата, парно
инсталация, помпена станция за кондензат,
ГДС, склад за мазут (въглища) и доставка на гориво.

Сила на звука
автоматизацията се приема според
със SNiP II-35-76 (раздел 15 - "Автоматизация")
и изискванията на производителите
термично механично оборудване.

Ниво на автоматизация
котелни зависи от следните основни
технически фактори:

—
тип бойлер (пара, гореща вода,
комбинирано - парно отопление на вода);

—
дизайн и оборудване на котела
(барабан, прав, чугун
секционен компресор и др.), вид на тяга
и др.; вид гориво (твърдо, течно,
газообразен, комбиниран
газьол, пулверизиран) и вид
устройство за изгаряне на гориво (TSU);

—
естество на топлинните натоварвания
(индустриални, отоплителни,
индивид и др.);

— брой котли в
котелно помещение.

В
изготвяне на схема за автоматизация
осигуряват основните подсистеми
автоматично управление,
технологична защита, дистанционна
управление, термичен контрол,
технологично блокиране и сигнализация.

Намаляване на разходите за заплащане на топлинна енергия

ITP автоматизацията е един от най-ефективните инструменти
за
намаляване на разходите за заплащане на топлинна енергия.

4.1 Автоматизация ITP осигурява
регулиране на температурата на водата,
идвайки към
отоплителна система, в зависимост от външната температура. Това
ви позволява да намалите "преливането" на сградата в
есенно-пролетния период и намаляване на
най-"безполезните" разходи за топлинна енергия.
4.2. Допълнителен резерв за спестяване на топлинна енергия е
настройка
температурата на охлаждащата течност, подадена към отоплителната система в съответствие с
температура
връщаща вода, като се вземе предвид реалния режим на работа на топлоснабдяването
организации.
4.3. Поддържане на температурата на водата в връщащия тръбопровод в
Според
температура на топлоносителя в захранващия тръбопровод на отоплителната мрежа (вж.
3.3)
ви позволява да избегнете искове и неустойки за топлоснабдяването
организации.
Например CHPP-5 в случай на системно превишаване на среднодневния
температура
"връща" с повече от
3°C начислява допълнителна такса за
„Неизползвана топлинна енергия“. Тази стойност
се определя по формулата:

∆W_{подценявани}=
M2∙(T2F-T2GR)/1000

∆W_{подценявани}–
Стойността на „неизползвана топлина
енергия” за отчетния месечен период, Гкал.

M2
- количеството охлаждаща течност за отоплителната система;
вентилация за
месечен период на сетълмент, Т;

T2F
– действителна температура на връщащата вода, °С;

T2GR–
температура на връщащата вода
съответстваща на температурата в захранващия тръбопровод на мрежовата вода,
°C;

1000
-коефициент за преобразуване в Gcal.

Практиката показва това
стойността на ∆W е подценена. достига 50% от
обща сума
консумация на топлина за 1 месец.

4.4.
Съвременните контролери позволяват
използвайте зададената точка (корекция) до желаната температура на водата,
идвайки към
отоплителна система. Тази настройка ви позволява автоматично да спускате
температура в
производствени мощности през нощта и през почивните дни,
тогава
надвишава го в работно време. Жилищните сгради използват автоматични
спад
температура през нощта.
По този начин автоматизацията на потреблението на топлина осигурява значително
икономия на топлинна енергия, която достига 50%.

Корекция на температурата на водата, подадена към отоплителната система, според температурата на връщащата охлаждаща течност

3.1.
Цел на корекцията
температура в захранващата тръба за отопление по температура
се завърна
антифриз.

3.2. Класическа техника
корекции
температура на нагряване "връщане" и липсата му.

За да сте в крак с графика
температура на връщане
ITP автоматизация
започва да работи по различен алгоритъм. Сега контролерът изчислява
v
в зависимост от външната температура, желаната температура не е
само
за захранващия тръбопровод за отопление, но и за връщащия тръбопровод.
Кога
превишаване на температурата на връщаната охлаждаща течност от изчислената стойност
–
еталонът за поточната линия се намалява със съответното
размер. Това
функцията присъства на много терморегулатори, както домашни, така и
и
вносна продукция.
Задачата за регулиране на температурите, подавани към отоплителната система
охлаждаща течност с
за поддържане на необходимата температура на връщащата вода, много
контролери като ECL. Въпреки това, този метод на регулиране
води до
грешки по проста причина: топлоснабдителната организация не поддържа
декларирана температурна диаграма. В отоплителните мрежи на Санкт Петербург,
който
трябва да функционира по график 150/70 ° C, температурата на водата в
сървър
тръбопроводът, като правило, не надвишава 95°C.
Топлоснабдителните организации изискват температурата на връщането
охлаждащата течност съответства на температурата на водата в захранващия тръбопровод.
Помислете за пример:
— извън -20°C, по схема на отопление 150/70
захранващ тръбопровод
отоплителната система трябва да има температура от 133,3 °C. В действителност обаче
проблеми с отоплителната мрежа
температурата в захранващата тръба е 90,7°C, което съответства на
температура
външен въздух -5°С. Въз основа на външната температура
-20°C контролерът изчислява необходимата температура
връщане на охлаждащата течност
64,6°С (виж Фиг. 1 - графика 150/70 С).
но
топлоснабдителната организация изисква от потребителя да се върне
охлаждащата течност не е
по-топло от 49°C, което съответства на температурата на водата, от която идва
отоплителни мрежи. Ако
температурата на връщането надвишава 49°C, регулатор
няма да бъде
регулирайте зададената точка на температурата на отопление, докато температурата влезе
обратен
тръбопроводът няма да надвишава 64,6°C, което означава, че задачата
поддържане
необходимата температура на връщащата вода не е решена и подаването на топлина
организация
има право да предяви иск към абоната относно надценяване на температурата
обратен
вода (виж т. 4).

3.3.
Ново решение.

Автоматизация
ITP се основава на
свободно програмируем контролер MS-8 или MS-12. На стомната
тръбопровод
отоплителните мрежи инсталират допълнителен температурен сензор. Към алгоритъма
работа
контролер, в допълнение към стандартните две криви на отопление за
сървър и
тръбопроводи за връщане на отопление спрямо външната температура
въздух
(предоставя се от много съвременни контролери) включват две
допълнителни графики за захранващи и връщащи тръбопроводи
отопление
спрямо температурата в захранващата тръба за отопление. V
разработени
алгоритъмът сравнява две зададени температурни стойности
се завърна
охлаждаща течност: спрямо външната температура и
относително
температура в захранващия тръбопровод на отоплителната мрежа. Корекция на графиката в
сървър
тръбопроводът се провежда спрямо най-малката от тези две стойности.
Така
Така потребителят на топлинна енергия избягва глоби за превишаване
температура на връщаната охлаждаща течност при намалени параметри
термичен
мрежи.
Допълнително предимство на горния алгоритъм е
промоция
оцеляване на системата. Например, ако сензорът се повреди
температура
външен въздух, със стандартни алгоритми, ITP автоматизацията не
работещ.
Разработеният нов алгоритъм за тази авария предвижда
функциониране
автоматично регулиране на температурата в захранването
тръбопровод
отоплителни мрежи.

ITP автоматизация модерни технически решения

Автоматизация
ITP дава възможност за поддържане на необходимите параметри на топлоснабдяването,
намаляват
потребление на топлинна енергия поради климатична компенсация, за производство
диагностика на работата на оборудването и системата като цяло, при откриване
непредвидени обстоятелства
ситуация, подайте авариен сигнал и вземете мерки за намаляване на щетите от
дадено
извънредна ситуация.

Проектира се ITP автоматизация
като се вземе предвид сложността на обекта, желанията
Клиент. Изборът на оборудване и схемни решения също зависи от
дали се изисква диспечиране на топлоснабдяването (или ITP диспечиране).

Системата за управление може
да бъдат изградени като твърдо кодирани
микропроцесорни температурни регулатори (ECL -
"Danfoss", TPM - "Aries", VTR
–
Вогези и др.), и въз основа на
свободно програмируеми контролери. Задържане
въвеждането в експлоатация на последния изисква висока квалификация
регулатори. Тем
Въпреки това през последните години повечето от нашите проекти се изпълняват
база
а именно свободно програмируеми контролери. Използването им
обусловено
следните причини:

а) Приложимост
нестандартни алгоритми, които отчитат
технически
характеристики на конкретен обект и променящи се изисквания
топлоснабдяване
организации.

б) Възможност за минимизиране
последствия
извънредна ситуация.

в) Намален хардуер
съкращаване:
взето от който и да е
информацията от сензорите може да се използва за различни цели;
например с
може да се получи и формира информация за един сензор за налягане
команди
според следните ситуации: аварийно високо налягане, попълване на вторичния
контур
топлообменник, заплаха от проветряване на системата, работа на сухо на помпата,
текущ
стойност на налягането за изпращане.

г) Възможност за използване
информация
от някои видове
калкулатори (топлина, газ, електричество); например, не можете
дубликат
сензори на блока за измерване на топлинна енергия и получават данни от тези сензори
през
SPnet.

д) Приложимост
периферни устройства с всякакви
стандартни и
дори с нестандартни характеристики, лесна смяна на устройства (датчици,
задвижвания и др.) с едни характеристики към устройства с други
характеристики, които може да са важни за бързата подмяна на остарелите
от
строителни елементи или при надграждане.

е)
Лесна промяна на алгоритъма
контрол (без повторно окабеляване
или с незначителни изменения на схемата).

ж) Едно устройство
(контролер) управлява цялото оборудване
термичен
точка, което значително опростява схемата на електрическата верига
килер
управление, това е особено важно при автоматизация и диспечиране
са решени
на достатъчно високо ниво. Използването на доп
елементи
автоматизация, като междинни релета, таймери, компаратори и др.
Така
По този начин електрическата верига на шкафа за управление е опростена, което намалява
разходи,
това е още по-важно, ако се проектира сложна автоматизация, напр.
автоматизация на ITP на високи сгради

з)
Контролерът произвежда подробни
диагностика на практика
всички съоръжения и режими на работа.

и)
Многовариантността на пренасянето на диагностични съобщения до
персонал за поддръжка (сигнални лампи, подробна информация за
дистанционно
контролер, локално диспечерство на топлоснабдяването през лок
нето
Ethernet, дистанционно диспечиране на топлоснабдяване и други процеси
през
Интернет, изпращане на SMS съобщения до отговорното лице).

й)
Многовариантността на привеждането на диагностика
съобщения преди
персонал за поддръжка (сигнални лампи, подробна информация за
дистанционно
контролер, локално изпращане чрез Ethernet,
дистанционно
изпращане през интернет, изпращане на SMS съобщения до отговорното лице
лице).

к) Ниска цена за
качествени домашни
свободно програмируеми
Контролери KONTAR, произведени от OAO Moscow Plant
термична автоматизация",
което е станало сравнимо с цената на твърдо кодирания
контролери
(компенсатори за времето).

Термичен контрол

организация
термичен контрол и избор на инструмент
извършено в съответствие с
следните принципи:

- параметри,
е необходимо наблюдение за
работата на котелното се контролира
Индикаторни инструменти;

- параметри,
промени, които могат да доведат до
аварийно състояние на оборудването,
контролирани чрез сигнализация
Индикаторни инструменти;

- параметри,
счетоводство, което е необходимо за анализа
експлоатация на оборудване или домакинство
населените места се контролират чрез регистриране
или сумиращи устройства.

За
изисквания за управление на парните котли
се определят топлинните параметри
работно налягане на парата и дизайн
капацитет на пара. Например,
парни нафтови котли DE-25-14GM
(фиг. 4.1 и 4.2) са оборудвани с индикация
инструменти за измерване:

– температура
захранваща вода преди и след икономайзера
технически термометри тип 1 П
или В;

– температура
пара зад паронагревателя към главния
парен клапан с технически термометър
3 вида П или
В;

– температура
миливолтметър за димни газове Е4
Тип У4540/1;

– температура
Термометър за мазут 2 вида П
или В;

– налягане
пара в барабана, показващ манометър
25 вида депутат4-U
и показва вторичен самозапис
тип инструмент 20 KSU1-003;

– налягане
пара при маслени дюзи с манометър 15
Тип депутат-4U;

–налягане
захранваща вода на входа на икономизатора
след регулиращото тяло с манометри
25 вида депутат-4В;
налягане на въздуха след издухване
мембрана за манометър на вентилатора
Тип NML-52
и манометър за диференциално налягане
тип течност 26 tj16300;

– налягане
мазут към котела с манометър тип 16 депутат-4U
и показващ вторично устройство
13 вида KSU1-003;

– налягане
газ към котела с мембранни манометри
указващ тип NML-100
и показва вторичен самозапис
тип устройство 12 KSU1-003;

– налягане
газ към запалката с манометър тип 34
депутат-4U;

- разреждане
в пещта на котела с мембранна тяга
показва 14 вида TNMP-52;

- разреждане
пред димоотвод
диференциална течност 18 тип
tj24000;

– потребление
манометър за диференциално налягане на пара 33 тип DSS-711Ин—М1;

– потребление
манометър за диференциално налягане на газ 31 тип DSS-711Ин—М1;

– потребление
мазут метър мазут тип 32 CMO-200;

– съдържание
ТАКА₂
в димни газове с преносим газоанализатор
30 вида KGA-1-1;

– ниво
вода в барабана с габаритно стъкло 28 и
показващ вторичен самозапис
тип устройство 29 KSU1-003.

Ниво
вода в барабана на котела, вакуумирайте
пещ, налягане на газа към котела, налягане
мазут към котела и налягането на въздуха след това
управляван вентилатор
сигнални устройства - диференциален манометър
Е35
Тип ПДЧ-4С_г—М1,
сензор-реле за налягане и тяга Е22
Тип DNT-1,
сензор-реле за налягане Е19
Тип DN-40,
електроконтактен манометър с индикация
Е23
Тип EKM-IV,
сензор-реле за налягане Е21
Тип DN-40
и предупредителни светлини HLУ
— HL7.

Дефиниция за термична автоматизация, устройство, приложение

Топлинната автоматизация е набор от устройства, които осигуряват топлинна консумация на сгради и конструкции с най-висока енергийна ефективност. Системата за автоматизация включва следните устройства:

• контролери и сензори за отчитане на температурата на термоносителя;
• сензори за контрол на температурата на въздушната маса;
• механизми с изпълнително значение (електрически клапани, терморегулатори, устройства за регулиране на налягането), както и помпено оборудване.

Целта на термичната автоматизация.

Основната задача на системите за топлинна автоматизация на сградите е максимално намаляване на топлинните загуби от консумираната електрическа енергия. Основните функции на такива системи:

• Контрол и управление на температурата на топлоносителя в зависимост от външните (външни) температурни показатели.
• При необходимост намалява или повишава температурата в сградата, когато оборудването работи по график, въведен в програмата. Температурата често се понижава през нощта, а намаляването само с 1 градус дава около 5% спестявания от целия отоплителен сезон.
• Контрол на температурата в връщащите тръбопроводи, ако е необходимо, топлинната енергия се използва принудително.
• Той следи температурния режим на подаване на БГВ в сградата, ако е необходимо, го регулира с помощта на бързодействащи смесителни вентили, както и с помощта на бойлери за съхранение.
• Ефективно контролира работата на термопомпите, като взема предвид инерционните индикатори, в зависимост от температурните режими на улицата и в помещението. Автоматично активира основните и резервни отоплителни системи на сгради, за да предотврати появата на следи от корозия и залепване на лагери в помпите.

В Русия продуктите, произведени от Danfoss, са се доказали добре в експлоатация.

Лидер в производството на термоавтоматика

През 1993 г. е основан руският клон на датската компания Danfoss с участието на датския инвестиционен фонд. От този период от време за първи път в Русия се произвеждат терморегулатори на радиатора. Концернът DANFOSS е лидер в производството на системи за автоматизация за различни инженерни системи (вентилация и климатизация, топлоснабдяване). Днес сервизите на тази фирма предлагат:

• терморегулатори за отоплителни уреди, автоматични спирателни кранове;
• за водоснабдителни системи (топло и студено) балансиращи клапани;
• автоматизация на вентилационните процеси в топлинните точки;
• Контролни устройства за температура и налягане;
• електрически устройства за контрол на топлинния режим в селска къща, вила;
• Устройства за автоматизация, регулиране и управление на подово отопление;
• компоненти за автоматизация на термични процеси в горелки.

Контрол на качеството на произвежданите продукти във фирмата на високо ниво във всички заводи

Danfoss обръща специално внимание на точността и надеждната работа на всички продукти на завода, всички те преминават строг контрол и тестване преди изпращане до потребителя.

Диспечерство на топлоснабдяване

5.1. Цел на изпращане

 
С други думи,
ITP диспечирането осигурява издаването на авариен сигнал чрез звук, както и
съответните надписи и изображения на монитора на компютъра.

Автоматизация
ITP може да бъде свързан с
компютърен диспечер - оператор по различни начини:

през
локална компютърна мрежа, ако операторът и автоматизацията на ITP са наблизо
отдалечени един от друг (разположени в същата или в съседни сгради).
организация
такава връзка е евтина, на практика не изисква средства за нейната поддръжка,
нея
работата не зависи от телеком операторите. Идеален за
организации
денонощна работа на диспечерския център в съоръжението;

- автоматизация,
изпращането може да се извърши чрез мрежова комуникация
Интернет, в този случай, контрол върху системата и намеса в нея
работата може
извършвани от почти всяка точка на света. За това
необходимо
предоставят само възможност за свързване с интернет както на мястото
местоположение
контролиран обект и на местоположението на оператора.
Специален
в този случай операторът не се нуждае от софтуер
(достатъчно
всеки браузър за достъп до Интернет). Сега отговаря
може би
бъдете наясно с делата във вашето съоръжение, като сте на всяко разстояние от него,
достатъчно е да имате достъп до интернет. Тази система е перфектна
за
поддръжка на отдалечени обекти;

- модем
комуникацията ви позволява периодично да общувате с обекта чрез
GSM или телефонни канали, например, можете да организирате разпространението
съответните SMS съобщения, когато
определени ситуации;

- мога
използвайте комбинация от няколко вида комуникация: например достъп до
Интернет е лесен за организиране чрез GPRS модем.

важно
три
последният вид комуникация е да осигури защита от неоторизирани
интервенция
в работата на системата.

5.2.
Мрежови възможности на контролерите

Автоматизация, диспечиране
реализиран с един или
няколко
контролери.
Контролерите, които работят заедно, комуникират помежду си чрез
RS485 интерфейс.
В този случай всеки от взаимосвързаните контролери може да работи
извън линия.
Ако мрежата се повреди, контролерите просто няма да могат да обменят информация
между
себе си. Ако алгоритъмът е конструиран по такъв начин, че всеки контролер изпълнява
автономен
част от алгоритъма, тогава по мрежата контролерите ще обменят само
спомагателен
информация, следователно, в случай на повреда на мрежата, значителни щети на
производителност
система няма да се случи.
Към отделни контролери или към групи от контролери, свързани помежду си
приятел от
RS485 могат да бъдат свързани следните измервателни устройства: NPF устройства
"Логика",
поддържаща SP МРЕЖА (SPG761, SPT961), електромер SET-4TM,
топломер
SA94, топломер TEM106, топломер VIS.T, топломер VKT-7,
Електрически измервателни уреди Меркурий 320.
Контролери (или групи от контролери), които работят независимо
приятел
задачите могат да комуникират с локалния диспечер чрез Ethernet връзка, или
С
дистанционно - през Интернет с помощта на сървър, вкл
които осигуряват
специални мерки за защита на информацията.
Възможно е изпращане на SMS съобщения за възникнали извънредни ситуации
отговорно лице.
При необходимост е възможно да се свържат работещи устройства
протоколи:

•  
MODBUS RTU;
• BACnet;
• LonWork (чрез шлюз);
• други.

Автоматизация на ТЕЦ

Съвременното развитие на руския енергиен сектор е невъзможно без модернизация и реконструкция на остаряло оборудване на електроцентрали, въвеждане на съвременни методи за производство на електрическа и топлинна енергия, използване на съвременни интегрирани средства за автоматизация на технологичните процеси.
ABB Power and Automation Systems има богат опит във внедряването на системи за управление за автоматизация на процеси в топлоелектрически централи.
В този случай се решават следните основни задачи:

Задачи	Решения
Надеждна защита на технологичното оборудване	Автоматично наблюдение на изчерпването на ресурсите на оборудването, сертифициране и автоматичен контрол на времето на планираните ремонти Използването на високонадеждни технически средства и решения, които осигуряват изпълнение на защита на технологичното оборудване с висок клас на точност и бързо време за реакция
Анализ на аварии	• Автоматично регистриране на аварийни събития, дневници на събития и дневници за действия на оперативния персонал
Безгрешна работа на оперативния персонал	Надеждна автоматична система за защита и блокиране на оборудването Система за автоматични подсказки на оперативния персонал в случай на извънредни ситуации
Подобряване на ефективността на оперативния и поддържащ персонал	Поддръжката на микропроцесорната технология изисква минимален брой обслужващ персонал Възможност за внедряване на видео кадри с голям брой технологични параметри на един екран на работната станция Възможност за управление на целия технологичен процес от едно работно място
Икономично използване на енергийни носители, спестяване на електрическа енергия, намаляване на вредните емисии	Оптимизиране на процесите на изгаряне на гориво чрез автоматично поддържане на оптималното съотношение гориво-въздух в целия диапазон на натоварване Използване на задвижване с променлива честота за димоотводи и вентилатори Автоматичен избор на най-оптималния режим на работа на турбината за поддържане на най-висока ефективност на цикъла
Спестяване и отчитане на производството на електрическа и топлинна енергия	Внедряване на измервателни уреди Автоматично управление на производството и доставката на топлинна и електрическа енергия