Научная статья на тему 'УПРАВЛіННЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯМ БУДіВЛі НА ОСНОВі ВИКОРИСТАННЯ іНДИВіДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ ОРИГіНАЛЬНОї КОНСТРУКЦії'

УПРАВЛіННЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯМ БУДіВЛі НА ОСНОВі ВИКОРИСТАННЯ іНДИВіДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ ОРИГіНАЛЬНОї КОНСТРУКЦії Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
165
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ / ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ / СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ / ENERGY SAVING / INDIVIDUAL HEAT POINT / HEAT SUPPLY / HEATING SYSTEM

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лисенко О. М., Кужель Л. М., Божко І. К.

Представлены экспериментальные исследования работы индивидуального теплового пункта оригинальной конструкции. Приведены графические зависимости основных параметров теплоносителя, рассмотрены особенности теплоснабжения здания на основе двух режимов эксплуатации индивидуального теплового пункта, для которых рассчитана величина экономии тепловой энергии. Также была определена эффективность внедрения индивидуального теплового пункта

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Лисенко О. М., Кужель Л. М., Божко І. К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Control of heat supply of building based on the use of individual heat point of original design

The literature states that the transition from central heat points to individual heat points with the installation of appropriate automation allows to achieve a heat energy saving of more than 20 %, but reliable experimental data, substantiating this position are not found today. Therefore, long-term experimental studies of heat supply of administrative building based on the individual heat point of original design to determine the real heat energy saving in actual practice taking into account environmental factors were conducted.Based on the experimental data, graphical dependencies of consumption of the heat carrier, heat energy and heat carrier temperature on the ambient temperature for two operation modes of the individual heat point with the calculated heat energy saving were constructed. The effectiveness of introducing the individual heat point was also determined. As a result of experimental studies, it was found that the higher the ambient temperature, the more unreasonable heat energy consumption with centralized unregulated heat supply, especially at the beginning and end of the heating season.Therefore, introducing individual heat points is one way to increase energy efficiency during new construction and modernization of existing buildings, which enhances the heat supply quality and efficiency thus providing consumers with comfort. Long-term experimental studies of heat supply of administrative building based on the individual heat point have shown the possibility of heat energy saving of up to 15 %. The experimental data are important for providing recommendations on mass introduction of individual heat points of different capacities for housing and communal services.

Текст научной работы на тему «УПРАВЛіННЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯМ БУДіВЛі НА ОСНОВі ВИКОРИСТАННЯ іНДИВіДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ ОРИГіНАЛЬНОї КОНСТРУКЦії»

Представлено експериментальш до^д-ження роботи шдивидуального теплового пункту оригтальног конструкци. Наведено графiчнi залежностi основних параметрiв теплоноыя, розглянуто особливостi тепло-постачання будiвлi на основi двох режимiв експлуатаци iндивiдуального теплового пункту, для яких розраховано величину еко-номи тепловог енерги. Також було визначено ефективтсть впровадження iндивiдуально-го теплового пункту

Ключовi слова: енергозбереження, тдив^ дуальний тепловий пункт, теплопостачан-

ня, система опалення

□-□

Представлены экспериментальные исследования работы индивидуального теплового пункта оригинальной конструкции. Приведены графические зависимости основных параметров теплоносителя, рассмотрены особенности теплоснабжения здания на основе двух режимов эксплуатации индивидуального теплового пункта, для которых рассчитана величина экономии тепловой энергии. Также была определена эффективность внедрения индивидуального теплового пункта

Ключевые слова: энергосбережение, индивидуальный тепловой пункт, теплоснабжение, система отопления

УДК 628.81

pOI: 10.15587/1729-4061.2015.37917|

УПРАВЛ1ННЯ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯМ БУД1ВЛ1 НА ОСНОВ1 ВИКОРИСТАННЯ 1НДИВ1ДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ ОРИГ1НАЛЬНО1 КОНСТРУКЦИ

О. М. Лисенко

Молодший науковий ствроб^ник* E-mail: [email protected] Л . М . Кужел ь

Молодший науковий ствроб^ник* E-mail: [email protected] I. К. Божко

Молодший науковий ствроб^ник* E-mail: [email protected] *Вщдт теплофiзичних основ енергоощадних технолопй

1нститут техшчноТ теплофiзики Нацiональноí академи наук УкраТни вул. Желябова, 2а, м. КиТв, УкраТна, 03680

1. Вступ

Сьогодш, в умовах постшного дефiциту енергетич-них ресурав, тдвищення '¿х BapTOCTi та погiршення еколопчного стану довкiлля, постае завдання pеaлiзa-цii npoeKTiB з енергозбереження за рахунок тдвищення ефективност використання тепловоi енеpгii. Те-плозабезпечення житлово-комунального господарства здiйснюеться в основному за допомогою використання центральних теплових пункпв (ЦТП), вiд яких по трубопроводах здшснюеться подача теплоти до бyдiвель. Вiдсyтнiсть ефективного регулювання споживання те-пловоi енергп в остaннix призводить до ii значних втрат.

Центpaлiзовaне теплопостачання, експлуатащя малоефективного та зношеного устаткування, неза-довiльнa зaбезпеченiсть приладами облiкy теплоти, як наслвдок, вiдсyтнiсть у населення мотивацп до '¿х економii, призводять до того, що втрати виpобленоi те-плово' енеpгii при надходження до юнцевого pозподiлy i споживання складають 30-40 %. Близько 40 % ЦТП, яю pозpaxовaнi на обслуговування групи будинюв чи мжрорайону, перебувають у зaстapiломy чи аваршному стaнi, що призводить до постшних перебо'в у гарячому водопостaчaннi та перевитрат паливно-енергетичних ресурав [1]. Враховуючи вище сказане, виникае необ-хвдшсть модеpнiзaцii ЦТП та впровадження сучасних шдиввдуальних теплових пyнктiв (1ТП), розташованих

безпосередньо в опaлювaльнiй бyдiвлi, для ефективно-го регулювання теплопостачання.

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

1ндивщуальш тепловi пункти мають ряд суттевих переваг перед центральними: зменшення теплових втрат при транспортуванш теплоносiя вiд джерела теплопостачання; можлившть пофасадного регулювання; вщпуск теплоти в залежностi ввд температури навколишнього повiтря; економiя електроенергп за рахунок використання сучасного насосного обладнан-ня з частотним регулюванням електроприводу; здшс-нення облiку спожито! будiвлею теплово! енергii i т. д.

Опису принципових схем та режимiв роботи 1ТП придiляеться все б^ьша увага. Так, у роботах [2, 3] розглянуто базовi принципи реалiзацii автоматизова-них теплових пункпв, !х необхiднiсть i актуальнiсть, а також питання енергозбереження, що досягаеться шляхом регулювання теплоспоживання в будiвлях за допомогою автоматизацп шдивщуальних теплових пункпв. Також авторами розглянутi особливост автоматизацп 1ТП [4], представлен результати розробки блоку управлiння погодозалежною автоматикою [5] та дослiдженi енергозберiгаючi алгоритми управлiння процесом опалення будiвлi [6].

©

При розробщ нових та вдосконаленш кнуючих ал-горитмiв роботи 1ТП широко використовуеться мате-матичне моделювання систем опалення будiвель рiз-ного призначення. Також за допомогою моделювання розробляються та вiдпрацьовуються новi принциповi та функщональш схеми систем теплозабезпечення та ре-жими 1х роботи. Так, у робоп [7] розглянуто результати математичного моделювання управлшня процесом опалення будiвлi при залежному теплопостачанш на основi автоматизованого iндивiдуального теплового пункту. У робоп [8] розроблена теплова модель системи тепло-постачання будiвлi, дослiджена можливiсть реалiзацii спецiалiзованих енергозберiгаючих теплових режимiв на базi однотрубних систем опалення та розроблеш реко-мендацii для пiдвищення ефективност функцiонування системи опалення при рiзних методах регулювання те-плоспоживання. На основi математичного моделювання процесiв опалення розподшеного комплексу будiвель при рiзних схемах теплоспоживання вiд автономних джерел теплоти дослвджено i показано, що спiльна робота автоматизованих шдиввдуальних теплових пунктiв i елеваторних вузлiв цих будiвель призводить в щлому до значного зменшення можливого збереження тепловоi енергii [9]. Розглядаеться задача встановлення температурного режиму в примщеннях i в системi опалення при рiзних значеннях коефiцiента змшування теплоносiя iз подавального i зворотного трубопроводiв [10]. Також у робоп [11] розглянуто математичне моделювання проце-су керування теплоспоживанням.

Як показав лггературний огляд, ретельш експери-ментальнi дослiдження 1ТП майже не проводяться. Також бшьшшть авторiв стверджуе, що при переходi вщ ЦТП до 1ТП з установкою вiдповiдноi автоматики, можна досягнути економп витрат тепловоi енергii понад 20 %, однак достовiрних експериментальних да-них, якi обгрунтовують це положення, в лiтературi на сьогодшшнш день нами не знайдено. Тому проведення довготривалих експериментальних дослщжень тепло-постачання будiвлi на основi 1ТП дозволить визначити фактичну економiю тепловоi енергii в реальних умовах експлуатацп з врахуванням клiматичних факторiв.

3. Мета та задачi дослщження

Метою дано' роботи е експериментальнi дослщ-ження особливостей експлуатацп 1ТП оригшально' конструкцii для ефективного регулювання та управлшня теплозабезпеченням адмшктративно' будiвлi.

Для досягнення поставлено! мети виршувалися наступнi задачi:

- розробка схеми та впровадження 1ТП, облашто-ваного гiдравлiчною стрiлкою;

- проведення довготривалих експериментальних дослвджень 1ТП у реальному чаи i3 вимiрюванням основних параметрiв теплопостачання: температури теплоносiя в подавальному та зворотному трубопроводах, температури повггря в контрольному примщет та навколишнього середовища, витрати теплоносiя та теплоти в подавальному та зворотному трубопроводах, а також тиску теплоноия в трубопроводах;

- дослщження температурного стану примщен-ня при рiзних режимах роботи 1ТП, визначення 'х

головних переваг i недолiкiв та вибiр найбiльш оптимального;

- визначення ефективносп впровадження 1ТП.

4. Об'ект дослщження та методика проведення експерименту

4. 1. Об'ект дослщження та експериментальна установка для проведення дослщжень

В якосп об'екту для проведення експериментальних дослщжень обрано адмiнiстративний корпус № 1 1нститу-ту технiчноi теплофiзики НАН Укра'ни, який розташова-ний у м. Киевi по вул. Булаховського, 2. Це трьохповерхова будiвля адмшстративного призначення загальною пло-щею 3240 м2, що мае систему теплопостачання з елеватор-ним вузлом, який не забезпечуе належного регулювання подачi теплоти в залежносп вiд температури зовшшнього середовища, що призводить до ii перевитрати.

До iснуючоi системи теплопостачання з елеваторним вузлом було змонтовано та паралельно тд'еднано 1ТП, оригiнальна конструкщя якого була розроблена в 1ТТФ НАН Укра'ни i полягала у використанш в схемi 1ТП гiдравлiчноi стрiлки, що складаеться з труби i двох пар приеднувальних патрубюв, автоматичного клапану для видалення повиря та зливного кульового крану [12]. 1ТП працюе наступним чином (рис. 1). Гарячий теплоносш з тепломережi надходить через подавальний трубопровiд, кульовий кран 1, фшьтр 3, регулятор перепаду тиску 4, шайбу 5, трьохходовий клапан 6, циркуляцшний насос 9 в систему опалення, забезпечуючи необхщну температуру в будiвлi. Ця температура встановлюеться регулю-вальним клапаном 6 шляхом збшьшення чи зменшення витрати води з тепломереж^ в залежносп вiд показiв дат-чикiв температури зовнiшнього повiтря 16. Охолоджена вода з системи опалення повертаеться в тепломережу через зворотнш трубопровiд.

В шдивщуальному тепловому пунктi за допомогою переключення ручно' запiрноi арматури реалiзуеться шiсть основних варiантiв його роботи:

1-й - температурний режим регулюеться за допомо-гою двохходового клапану. Насос ввiмкнено в подаваль-нiй магiстралi опалювального контуру, який здiйснюе подачу теплоноая з гiдравлiчноi стрiлки з пщмшуван-ням його iз зворотного трубопроводу;

2-й - трьохходовий клапан виконуе функщю тдмь шування в залежносп вiд погодних умов. Насос розта-шований в подавальному трубопроводi;

3-й - насос розташований в зворотному трубопро-водi i здiйснюе змiшування подавального i зворотного теплоносiя за допомогою гiдравлiчноi стрiлки;

4-й - клапан працюе як трьохходовий. Насос здшс-нюе функцiю пiдмiшування, знаходячись в зворотному трубопровод^

5-й - регулювання подачi води з тепломережi здш-снюеться двохходовим клапаном. Насос сто'ть в пере-мичцi i здiйснюе тдмшування теплоносiя iз зворотно-го трубопроводу в подавальний;

6-й - трьохходовий клапан працюе як двохходо-вий i здiйснюе подачу зворотно' води в залежносп вiд температурного графiку, пщмшування зворотно' води вiдбуваеться через перетинку, за допомогою насосу, що знаходиться в подавальному трубопровод!

Рис. 1. Принципова схема 1ТП з ГС: 1 — кульовий кран; 2 — спускний кран; 3 — фтьтр осадовий; 4 — регулятор перепаду тиску; 5 — шайба; 6 — трьохходовий клапан; 7 — клапан видалення пов^ря; 8 — запобiжно-скидний клапан;

9 — циркуляцшний насос; 10 — зворотнш клапан; 11 — гiдравлiчна стртка; 12 — датчик тиску; 13 — термометр; 14 — датчик температури; 15 — манометр; 16 — датчик температури зовшшнього пов^ря; 17 — датчик температури в ммнал; 18 — регулятор; 19 — контроль температури; 20 — контроль тиску; 21 — мiжфланцевий зворотнш клапан

4. 2. Методика проведення експерименту для дослщження особливостей експлуатацп 1ТП ори-гшально! конструкцп для ефективного регулювання та управлшня теплозабезпеченням будiвлi

Перед початком проведення експерименту обирався один з режимiв експлуатацп 1ТП. Далi шляхом пере-ключення ручно! арматури здшснювався перехiд з си-стеми теплопостачання з елеваторним вузлом на систему з 1ТП. За допомогою впровадженого вимiрювального комплексу визначалися i фiксувалися в автоматичному режимi в реальному чаа з iнтервалом в одну годину вс основнi параметри теплопостачання: температура те-плоносiя в подавальному та зворотному трубопроводах, температура повггря в контрольнш кiмнатi та навко-лишнього середовища, витрати теплоносiя та теплово! енергп в подавальному та зворотному трубопроводах, а також тиск у трубопроводах. Регулювання температур теплоноая в 1ТП здшснювалось автоматично за допомогою регулятора, в пам'ят якого записаний заданий алгоритм. Регулювання проводилось за температурою зовшшнього повГтря та за добово-тижневим графжом, при якому вщбувалось автоматичне переключення з денного на шчний графiк регулювання i навпаки. Для нiчного графiку задавалась температура змщення зов-нiшнього повГтря, тобто штучно збiльшувалась температура для зменшення тепловитрат в часи вщсутноси людини (в нiчнi, вихщш та святковi днi). В регулятор! температури шдивщуально для кожного дня тижня встановлювались моменти часу (в годинах i хвилинах) автоматичного переключення з денного графжа регулювання на шчний графж i навпаки.

Заданий в експеримент алгоритм регулювання параметрiв теплоносiя в 1ТП: за температурою зовшшнього повиря та за добово-тижневим графжом

регулювання, при якому в будш днi з 5:00 год. до 16:00 год. (в понед^ок з 3:00 год.) - за денним граф^ом, а з 16:00 год. до 5:00 год. (в п'ятницю з 15:00 год.), а також у вихщш дш - за шчним графжом регулювання. Для шчного графжу регулювання задавалась температура змщення зовшшнього повь тря tзм.=9 °С, тобто штучно в регуляторi задавалась така температура зовшшнього повиря, яка була на 9 °С бiльшою, шж реальна.

Вимiрювання кiлькостi спожито! теплово! енергГ! проводилось за допомогою ультразвукового теплоль чильника УВР-Т. Теплолiчильник забезпечуе: вимiрю-вання та iндикацiю на диспле! поточних значень температури в подавальному та зворотному трубопроводах; визначення та шдикащю поточних значень юлькосп теплоносiя та теплово! енергГ!; архiвування у енергетично незалежнiй пам'ятi результапв вимiрю-вання та розрахункiв та передачу !х через послiдовний штерфейс RS-232 на комп'ютер для подальшого опра-цювання.

Пiсля вiдпрацювання обраного режиму здшснювався збiр i систематизащя експериментальних даних для подальшого !х опрацювання та аналiзy

5. Результати експериментальних дослщжень теплозабезпечення будiвлi на основi використання 1ТП

Для корпусу № 1 були проведен детальш експе-риментальнi дослiдження його теплозабезпечення та основних характеристик теплоноая. На основi отри-маних експериментальних даних побудоваш графiчнi залежностi параметрiв теплопостачання. В [13] пред-ставленi основш характеристики теплопостачання

в залежност вщ температури зовнiшнього повиря tзOBн. за опалювальний перiод 2012-2013 рр.

Розглянемо б^ьш детально два режими роботи 1ТП з яюсним i кiлькiсним регулюванням. Якiсне регулювання: температурний режим регулюеться за допомогою двохходового клапану, насос розташова-ний в зворотному трубопро-водi i здiйснюе змiшування подавального i зворотного те-плоносiя за допомогою пдрав-лiчноi стрiлки. Даний перiод характеризуеться наступними значеннями. Як видно з рис. 2, температура зовшшнього повиря tзOBH. коливаеться вщ -21,9 оС до -6,3 оС. Максимальна температура теплоносiя, який поступае з зовшшньо'' те-пломережi становить 89,5 оС, а температура теплоноия пiсля змiшування, який надходить в систему опалення, згщно графжа регулювання становить 84,5 оС. При цьому температура теплоноая в зворотному трубопроводi дорiвнюе

гому поверсi була проведена замша звичайних вжон на сучаснi металопластиковi вiкна. Як результат, в такому примщенш температура повiтря не опускаеть-ся нижче 19,9 °С в неробочi днi (рис. 2). Рiзкi стрибки на рис. 2, 3 вщповщають переходам з денного графжа регулювання на нiчний i навпаки.

tзBOp.=54,2 оС. Максимальна витрата теплоношя до 1ТП дорiвнюе G=4,3 т/год., а тс-ля змiшування в 1ТП витрата становить С=6,1 т/год. 1 за-лишаеться майже незмшною протягом всього режиму роботи 1ТП, тобто спостерiгаеться якiсне регулювання (рис. 3). Витрати теплово'' енергп до 1ТП i пiсля змшування в 1ТП становлять Е=0,17 Гкал/год. i Е=0,16 Гкал/год. вiдповiдно. Слщ вiдмiтити, що рiзниця у витратах тепловоi енергii з'яв-ляеться в результат того, що ii значення розраховуються двома тепловими лiчильника-ми, один з яких знаходиться в рамщ управлiння системою опалення корпусу № 2, що з'еднуеться з корпусом № 1 за допомогою коридорного перешийку, в якому i ввдбу-ваються втрати тепловоi енергп. Зазначенi вище параметри характеризують найбiльш хо-лодний день (30 ичня 2014 р., 6:00 год.) обраного режиму ро-

боти 1ТП. Дата на графжах в червонiй рамцi по оа абс-цис вiдповiдае вихiдним дням. У щ днi спостерiгаеться зниження витрат тепловоi енергii, в результат запро-грамованого алгоритму управлiння 1ТП. Вiдповiдно, це призводить до зниження температури в примщенш на третьому повера ввд 18,7 °С до 17,1 °С (рис. 2), що щлком прийнятно, оскiльки в цей час вщсутш люди на робочих мкцях. Рiзниця температур в примщеш на другому i третьому поверхах полягае в тому, що на дру-

Рис. 2. Змша температур t теплоносiя та повiтря вщ часу при роботi 1ТП: 1 — температура подачi iз зовшшньоТ тепломережi; 2 — температура теплоноая пiсля змiшувaння, який поступав в систему опалення; 3 — температура зворотного теплоноая; 4 — температура зовшшнього повЬря; 5 — температура в примщенш на 2-му повера; 6 — температура в

примщенш на 3-му повера

Рис. 3. Змша витрат теплоноая G та тепловоТ енергп' E вщ часу при робот 1ТП: 1, 2 — витрати теплоноая до 1ТП i шсля змшування в 1ТП вщповщно; 3, 4 — витрати тепловоТ енергп' до 1ТП i

шсля змшування в 1ТП вщповщно

Тепер розглянемо режим роботи 1ТП з кiлькiсним регулюванням, а саме при якому регулювання подач1 теплоношя з тепломережi здiйснюеться за допомогою двохходового клапану. Насос сто'ть в перемичщ i здiйснюе тдмшування теплоносiя iз зворотного трубопроводу в подавальний. Цей режим характе-ризуеться наступними значеннями (рис. 4, 5). Як видно з рис. 4, температура зовшшнього повиря tзOBH. коливаеться вiд -16,5 °С до +3,3 °С.

Рис. 4. Змша температур t теплоноая та пов1тря в1д часу при робот 1ТП: 1 — температура подач1 ¡з зовшшньоТ тепломереж1; 2 — температура теплоноая шсля змшування, який поступав в систему опалення; 3 — температура зворотного теплоноая; 4 — температура зовшшнього пов1тря; 5 — температура в примщенш на 2-му повера; 6 — температура в примщенш на 3-му повера

Рис. 5. Змша витрат теплоноая G та тепловоТ енерги Е в1д часу при робот 1ТП: 1, 2 — витрати теплоноая до 1ТП \ тсля змшування в 1ТП вщповщно; 3, 4 — витрати тепловоТ енерги до

1ТП \ тсля змшування в 1ТП вщповщно

Максимальна температура теплоношя, який поступав з зовшшньо! тепломережi становить 86,1 °С, а температура теплоносiя пiсля змшування, який надходить в систему опалення, згщно графiка регулювання становить 70,1 °С. При цьому температура теплоноая в зворотному трубопроводi дорiвнюe

tзBOp.=47,8 °С. Максимальна витрата теплоношя до 1ТП дорiвнюв G=2,9 т/год. Основною вiдмiннiстю даного режиму вщ попереднього в коливання витрати теплоношя пiсля змiшування в 1ТП i змiнювться в межах G=(7,15...8,1) т/год., тобто спостерiгавться юльюсне регулювання (рис. 5).

6. Обговорення результаив експериментальних дослщжень

ы

1—1 у"

■с

о,

Щ

к

tu

'о ш о

ffl

0,17 0.16 0,13 0,14 0.13 0,12 0,11 0,1 0,09 O.OS 0,07 0,06 0.05 0,04

-1S -17 -16 -1S -14 -13 -12

Як видно з експериментальних дослщжень, вико-ристання 1ТП забезпечуе ефективне регулювання те-плопостачанням в залежност вiд температури зовшшньо-го повiтря, що чико можна спостерiгати з представле-них графшв (рис. 2-5). Для обраних режимiв роботи 1ТП за допомогою методики, представлено! в [14], було визначено зниження тепло-споживання, тобто ефект енергозбереження. Також було розраховано величину економп енергп за рахунок запрограмованого зниження

температури повiтря в примщеннях у неробочi днi та шчш години [15]. Всi розрахунки представлено в та-блицi 1. З таблиц 1 видно, що чим нижча температура зовшшнього повиря, тим менша економiя теплово! енергп, тому за допомогою 1ТП найб^ьше можна зе-кономити теплово! енергп в перехщш перiоди, а саме восени та навесш, тобто на початку та в кшщ опалю-ваного сезону.

Для визначення ефективност впровадження 1ТП була побудована залежшсть витрати теплово! енергii вiд температури зовшшнього повиря для системи теплопостачання з елеваторним вузлом i для системи теплопостачання з 1ТП (рис. 6). Для цього були взяи експериментальш значення теплово'! енергп в робочi днi о 12:00 годиш

Як видно з рис. 6, використання 1ТП забезпечуе економiчний ефект в межах температури зовшшнього повггря (+9...-5) °С, а при б^ьш низьких температурах 1ТП вiдпрацьовуе як звичайний тепловий пункт.

N ч 1 А *

J ¥14 + п п 07 0

4 А В — п

А - у

А ^ L

А* А * % ♦ *

/ а' S ч А

-п ПГ /17 v 4 г> ПК ГИ < :

' ист7 ч j ►

П . А А

н <

Ч Л

11 -10 -9 -S -7

♦ Без 1ТП

-б -5 -4 -3 -2 -1

а 3 1ТП

0 12 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

б 7 S 9

Розрахунки зниження тепловитрат

№ п/п Режим роботи 1ТП Середня температура зовнiшнього повiтря, °С Загальна галькють градусо-го-дин, "С-год Зниження теплоспо- живання, % Вщносна величина зниження витрати теплово! енергп, %

опалювальний сезон 2013-2014 рр.

1ТП з ГС i

1 2-ход. кл., насос в зворотно-му тр^ -12,33 5095,44 4,4 3,3

1ТП з

2-ход. кл., насос

2 перекачуе теплоносш з зворотно-го тр-ду в подаваль-ний -6 4032 5,5 4,2

Рис. 6. Залежнiсть витрати тепловоТ енергп E вiд температури зовшшнього пов^ря t3oBH. в робочi дш (о 12:00 год.)

7. Висновки

В 1ТТФ НАН Укра!ни була розроблена та впро-ваджена схема шдивщуального теплового пункту, оригiнальнiстю якого е встановлення гiдравлiчноi стрiлки, що вiдрiзняеться вiд iнших вiдомих наявш-стю мiжфланцевого зворотного клапану, який забезпечуе рух потоку в одному напрямку. Експлуатащя 1ТП iз використанням ГС призводить до надшност та довговiчностi конструкцп. Експериментальнi до-слiдження режимiв роботи 1ТП з ГС показали, що така схема дозволяе швидко реагувати на змшу температури зовшшнього повиря шляхом тдмшування теплоносiя iз зворотного в подавальний трубопровщ, збiльшуючи цим ефектившсть регулювання теплопо-стачанням будiвлi.

Були проведен ретельнi довготривалi експериментальш дослiдження теплозабезпечення адмшштра-тивно! будiвлi за допомогою 1ТП оригшально! конструкцп. На основi отриманих експериментальних даних побудоваш графiчнi залежностi витрати те-плоносiя, теплово! енергп i температури теплоносiя в залежностi вщ температури зовнiшнього повiтря. Розглянуто два режими роботи 1ТП з яюсним i юль-кiсним регулюванням, для них розраховано величину економп теплово! енергп. Також було визначено ефектившсть впровадження шдивщуального теплового пункту. Встановлено, що чим вище температура навколишнього середовища, тим б^ьше недощльних витрат теплово! енергп при централiзованому нере-гульованому теплопостачаннi, особливо це гостро вщчуваеться на початку i в кiнцi опалювального перюду. Тому впровадження 1ТП е одним iз шляхiв пiдвищення енергоефективностi при новому будiвни-цтвi та модершзацп iснуючих будiвель, що дозволяе тдвищити якiсть та ефективнiсть теплопостачання iз забезпеченням комфортних умов для спожива-ча. Довготривалi експериментальнi дослiдження теплозабезпечення адмшктративно! будiвлi на основ1 iндивiдуального теплового пункту показали мож-ливiсть економп теплово! енергп до 15 %.

Таблиця 1

Лиература

1. Долшський, А. А. Комунальна теплоенергетика Украши: стан, проблеми, шляхи модершзацп'. Колективна монограф!я в 2-ох томах [Текст] / А. А. Долшський, Б. I. Басок, 6. Т. Базеев, I. А. Шроженко. - Киев, 2007. - 827 с.

2. Лыков, А. Н. Автоматизация индивидуального теплового пункта корпуса электротехнического факультета [Текст] / А. Н. Лыков, А. М. Костыгов, С. А. Пырков // Энергетика. Инновационные направления в энергетике. CALS-технологии в энергетике. - 2012. - № 1. - С. 98-108.

3. Королева, Т. И. Опыт регулирования теплопотребления путем модернизации индивидуального теплового пункта [Текст] / Т. И. Королева, В. В. Салмин, Е. Г. Ежов, Н. Ю. Иващенко // Региональная архитектура и строительство. - 2013. - № 2. -С. 109-114.

4. Потапенко, А. Н. Возможности повышения эффективности процесса отопления зданий в автоматизированных ИТП [Текст] / А. Н. Потапенко, Е. А. Потапенко // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2005. - № 5-6. -С. 79-88.

5. Нестеров, С. В. Стенд для моделирования погодозависимого управления тепловым пунктом [Текст] / С. В. Нестеров, С. В. Петров, О. В. Толстель., А. О. Чурилов // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. - 2014. -№ 10. - С. 87-90.

6. Потапенко, Е. А. Исследование алгоритмов управления процессом отопления здания с зависимым теплоснабжением [Текст] / Е. А. Потапенко, А. С. Солдатенков, А. О. Яковлев // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. - 2011. - Т. 2. № 120. - С. 74-78.

7. Солдатенков, А. С. Разработка и исследование математической модели управления автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом [Текст] / А. С. Солдатенков, А. Н. Потапенко, С. Н. Глаголев // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. -2012. - Т. 1. № 140. - С. 41-48.

8. Стрижак, П. А. Энергоэффективность системы теплоснабжения зданий при различных методах регулирования теплопотре-бления [Текст] / П. А. Стрижак., М. Н. Морозов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - 2014. -№ 3 (202). - С. 88-96.

9. Потапенко, А. Н. Математическое моделирование процессов отопления распределенного комплекса зданий при различных схемах теплопотребления [Текст] / А. Н. Потапенко, А. С. Солдатенков, Е. А. Потапенко // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13. № 4-4. - С. 998-1002.

10. Сабденов, К. О. Тепловой режим в здании при наличии смешения теплоносителя подающего и обратного трубопроводов [Текст] / К. О. Сабденов, Б. А. Унаспеков, М. Ерзада, Б. А. Игембаев // Инженерно-физический журнал. - 2014. - Т. 87. № 1. - С. 71-78.

11. Бабак, В. П. Автоматизований пункт керування теплоспоживанням [Текст] / В. П. Бабак, Б. Д. Бшека, А. О. Назаренко // Пром. теплотехника. - 2013. - Т. 35, № 1. - С. 57-64.

12. 1ндивщуальний тепловий пункт [Текст]: пат. 70590 Украша: МПК F 24 D 15/00, F 24 D 3/02 / Долшський А. А., Басок Б. I., Лисенко О. М. та ш.,; заявник i патентовласник 1ТТФ НАНУ. - №а2011 09780; заявл. 08.08.11; опубл. 25.06.12, Бюл. № 12. - 4 с.

13. Басок, Б. I. Експериментальш дослщження теплозабезпечення адмшютративно!' будiвлi за опалювальний перюд 2012-2013 рр. [Текст] / Б. I. Басок, Б. В. Давиденко, О. М. Лисенко // Будiвельнi конструкцй. Мiжвiдомчий науково-техшчний збiрник. - 2014. -Вип. 80. - С. 109-112.

14. Пырков, В. В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. [Текст] / В. В. Пырков. - К.: II ДП "Тага спра-ви", 2007. - 252 с.

15. Теплоснабжение и вентиляция [Текст] / под. ред. Б. М. Хрусталева. - М.: Изд-во АСВ, 2008. - 784 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.