ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА

Экономический эффект от применения автоматизированных сис­тем обеспечения микроклимата определяют технико-экономическим сопоставлением различных проектных решений [10; 46; 47]. При этом сравнивают капитальные и эксплуатационные расходы, сроки монтажа и эксплуатации систем. Рассчитывают также срок окупаемости капи­тальных вложений за счет уменьшения эксплуатационных расходов и соотносят его с нормативным значением. Обычно для стимулирования энергосберегающих мероприятий устанавливают срок окупаемости не выше 12…12,5 лет [21; 48].

Факторы, влияющие на энергосбережение от использования авто­матизированных систем, многогранны. На сегодняшний день отсут­ствуют методики их всестороннего учета, а имеющиеся разобщены. Причиной является тот факт, что владельца здания (помещения), в первую очередь, интересуют реально ощутимые доходы, получаемые от применения энергосберегающих мероприятий, в то время как эти меро­приятия имеют государственное и глобальное планетарное значение. В любом случае основным фактором выступает экономия топливно — энергетических ресурсов при обеспечении теплового комфорта в помещении.

Одна из методик определения потребляемого топлива системами отопления здания представлена в директиве VDI 3808 [49]. В ней да­на оценка энергосберегающих мероприятий по экономии теплопот­ребления вследствие ручного либо автоматического временного по­нижения (ночного, выходного дня) температуры помещения, недопу­щения избыточных теплопритоков, поддержания температурных ус­ловий в помещении. Подробное влияние регулировочно-техническо­го оснащения системы отражено коэффициентом сокращения тепло­потребления вследствие поддержания температурных условий в помещении

.. _ tfR2 ~ А

(12.1)

tfRI А

где t — заданная температура здания, равная нормируемой температу­ре основных помещений от 17 до 23 °С; /, — средняя температура на­ружного воздуха за отопительный период, °С; fm и fR2 — коэффициент качества регулировочно-технического оснащения системы соответ­ственно для базового и применяемого варианта проектных решений (табл. 12.1).

При расчете коэффициента снижения теплопотребления по

Таблица 12.1. Ориентировочные значения коэффициента качества fR по VDI 2067 Blatt 2 [50]

Регулировочно-техническое оснащение

Коэффициент f

1. Ручное регулирование с незначительным вмешательством пользователя

1,13

2. Ручное регулирование при частом вмешательстве пользо­вателя

1,10

3. Ручное регулирование и термостатические клапаны

1,08

4. Регулирование по погодным условиям без применения тер­морегуляторов

1,06

5. Комнатный терморегулятор, управляющий насосом, и тер­морегуляторы

1,06

6. Регулирование температуры подаваемого теплоносителя с адаптацией кривой отопления по погодным условиям и/или условиям помещения

1,05

7. Регулирование температуры подаваемого теплоносителя и терморегуляторы

1,03

8. Регулирование температуры подаваемого теплоносителя с адаптацией іфивой отопления по погодным условиям и/или условиям помещения и терморегуляторы

1,02

9. Центральное непрерывное регулирование температуры в помещении и терморегуляторы (односемейный дом)

1,02

10. Два либо больше уровней регулирования по внешним условиям

• без адаптации кривой отопления

• с адаптацией кривой отопления

и разделом управления по странам света (применяемого зави­симо от расположения солнца), с терморегуляторами либо с зональным регулированием отдельных помещений

1,015

1,010

уравнению (12.1) в качестве базового варианта сравнения проектных решений принимают ручное регулирование с незначительным вмеша­тельством пользователя.

Пример 21. Необходимо определить снижение теплопотребления при использовании терморегуляторов прямого действия в здании с температурой t = 20 °С при средней температуре наружного воздуха за отопительный период tz = 5 °С.

Решение. За базовый вариант принимают систему с ру чным регули­рованием при незначительном вмешательстве пользователя fRl = 1,13. Проектируемый вариант — система с регулированием температуры подаваемого теплоносителя и наличием терморегуляторов fR2 = 1,03. Тогда по уравнению (12.1):

20×1,03-5

г„ =————————————- = 0,886.

20×1,13-5

Снижение теплопотребления составит

(1 — 0,886) х 100 = 11,4%.

Дополнительный эффект, вносимый отдельными элементами авто­матического регулирования, определяют сравнением вариантов проект­ных решений с этим элементом и без него.

Пример 22. Необходимо определить снижение теплопотребления при использовании электронных терморегуляторов вместо терморегу­ляторов прямого действия в здании с температурой t = 20 °С при сред­ней температуре наружного воздуха за отопительный период /, = 5 °С.

Решение. За базовый вариант принимают систему с регулированием температуры подаваемого теплоносителя и наличием терморегулято­ровfRl = 1,03. Проектируемый вариант — система с двумя уровнями без адаптации кривой отопления fRl = 1,015. Тогда по уравнению (12.1):

20×1,015-5

= 0,98.

R 20×1,03-5

Снижение теплопотребления составит

(1 — 0,98)х 100 = 2%.

Эффект от замены автоматических регуляторов прямого действия на электронные регуляторы определяют путем их взаимного сопостав­ления.

Пример 23. Необходимо определить снижение теплопотребления при использовании автоматических регуляторов перепада давления на стояках в здании с температурой t = 20 °С при средней температуре на­ружного воздуха за отопительный период tz = 5 °С.

Решение. За базовый вариант принимают систему с регулированием температуры подаваемого теплоносителя и наличием терморегулято­ров fRl = 1,03. Проектируемый вариант — система с двумя уровнями с адаптацией кривой отопления fR2 = 1,01. Тогда по уравнению (12.1)

20×1,01-5 гв = = 0,97.

20×1,03-5

Снижение теплопотребления составит

100х(1 — 0,97) = 3 %.

При учете общего снижения теплопотребления учитывают все влияющие факторы, в том числе временное понижение температуры в помещении. В результате получают сокращение теплопотребления от 14 до 35 %. Причем меньшие значения характерны для систем только с терморегуляторами, а большие — для систем с полным электронным контролем теплового режима здания и гидравлического режима сис­темы.

В международных нормах [51] и гармонизированных к ним стан­дартах [52] реализован несколько иной принцип определения сниже­ния энергопотребления систем отопления, но дающий подобные ре­зультаты. Он основан на тщательном учете теплопотерь 01 и теплопос — туплений 02 (от внутренних источников и от солнца через окна) в каж­дой температурной зоне здания для типичного отопительного периода. По соотношению межу ними рассчитывают коэффициент использова­ния теплопоступлений

г = -е^™ (12.2)

В диапазоне изменения соотношения Е02′ X(?i = 0,150…0,795 коэф­фициент использования теплопоступлений изменяется соответственно от 0,1 до 71,6 %. Суммарная доля теплопоступлений, учитываемая за каждый месяц отопительного периода, представляет сэкономленную тепловую энергию за отопительный период. Поскольку минимальным требованием регулировочно-технического оснащения систем в боль­шинстве европейских стран является наличие регулятора температуры теплоносителя по погодным условиям и терморегуляторов на отопи­тельных приборах, то полученную экономию целесообразно соотносить к таким системам.

Наиболее истинные показатели энергосбережения получают на ре­альных объектах. Опыт реконструкции систем отопления [53], прове­денный в рамках правительственной программы Германии, свидетель­ствует о получении 35 % экономии теплопотребления при минималь­ном регулировочно-техническом оснащении двухтрубных систем в сравнении со старыми однотрубными системами. Это свидетельствует о значительном потенциале автоматических систем, который следует воплощать не только при строительстве новых, но и модернизации или реконструкции старых систем.

Кроме перечисленных выше факторов экономического эффекта, в справочнике [48] представлены методики учета дополнительных факторов, например, степени комфортности, создаваемой системами отопления вентиляции и кондиционирования воздуха. В результате применения систем кондиционирования воздуха сюда включены: уве­личение производительности труда (при снижении температуры возду­ха в помещении с 34 до 25 °С работоспособность сотрудников повыша­лась на 11,2 %, а интенсивность использования их рабочего времени на 43 %); снижение заболеваемости работников (на 17,5 % за период с мая по сентябрь), сокращение текучести кадров (на 3 % за этот же период); уменьшение количества обслуживаемого персонала.

Совместный эффект энергосберегающих факторов обеспечивает окупаемость капитальных вложений в систему обеспечения микрокли­мата в срок, значительно меньший нормативной величины. Так, в мно­гоквартирных зданиях с терморегуляторами на отопительных приборах он составляет 1,5…4 года [54], а с регуляторами перепада давления на стояках — около 5 лет [53].

Чем выше автоматическое регулировочно-техническое оснащение системы обеспечения микроклимата и чем больше учтено влияющих экономических факторов, тем значительнее энергосберегающий эффект.

СБОРНИК ВЫВОДОВ

Современные системы обеспечения микроклимата, основывающие­ся на автоматизации обеспечения теплового комфорта при минимиза­ции энергозатрат, имеют ряд отличительных особенностей, которые необходимо учитывать в повседневной практике проектирования и на­ладки. Основные моменты, собранные со всех разделов, приведены в данном сборнике. При необходимости более тщательного углубления тех или иных выводов следует обращаться к соответствующему разделу книги.

1. Тепловой комфорт

Тепловой комфорт в помещении достигают только при использова­нии автоматизированных систем обеспечения микроклимата, основным элементом которых является терморегулятор.

Терморегулятор должен поддерживать температуру воздуха в по­мещении с отклонением не более чем по ISO 7730.

Наиболее близкими к обеспечению идеальных условий теплового ком­форта в помещении являются системы с нагреваемым полом в холод­ный период года и с охлаждаемым потолком в теплый период года.

Для невысоких помещений наиболее приемлемой с экономической и санитарно-гигиенической точек зрения является система отопле­ния с панельными радиаторами.

2. Тепло — и холодоноситель

Качество теплоносителя является исходным фактором эффектив­ной работоспособности автоматического оборудования систем обеспечения микроклимата.

Применение водогликолевых смесей требует корректировки гидра­влических и тепловых показателей системы обеспечения микрокли­мата, рассчитанной для теплоносителя воды. Водопропиленглико — левая смесь оказывает значительно меньшее влияние на изменение гидравлических характеристик клапанов, чем водоэтиленгликолевая смесь.

Выбор температуры воды зависит от назначения системы, тради­ций страны, назначения и этажности здания, способа регулирования.

3. Гидравлические потери

3.1. Общие сведения

3.2. Пропускная способность клапана Пропускная способность является основной гидравлической харак­теристикой клапана, которая учитывает сопротивление, создава­емое им проходу теплоносителя.

Подбор клапана по пропускной способности за номинальным перепа­дом давления и расходом теплоносителя пригоден лишь для опреде­ления его типоразмера и не отражает его регулировочную способ­ность в системе.

3.3. Внешний авторитет клапана Регулируемый участок определяет границы распространения коле­баний давления теплоносителя, возникающих при работе клапана. Отношение перепада давления на максимально открытом клапане к располагаемому давлению регулируемого участка называют (внеш­ним ) авторитетом клапана.

В процессе работы системы обеспечения микроклимата авторите­ты регулирующих клапанов и терморегуляторов изменяются. Наи­лучшей их стабилизации достигают установкой автоматических регуляторов перепада давления в системах с переменным гидравли­ческим режимом и стабилизаторов расхода либо автоматических регуляторов расхода в системах с постоянным гидравлическим режимом непосредственно у каждого теплообменного прибора.

3.4. Расходная характеристика клапана

Для практических расчетов применяют рабочую расходную харак­теристику клапана.

I Форма затвора клапана определяется видом идеальной расходной характеристики.

3.4.1. Линейная рабочая расходная характеристика клапана Рабочую расходную характеристику клапана определяют его общим внешним авторитетом. Общий внешний авторитет учитывает ис­кажение идеальной расходной характеристики клапана под воздей­ствием сопротивления корпуса клапана (определяют базовым авто­ритетом клапана) и сопротивления остальных элементов регулиру­емого участка (определяют внешним авторитетом клапана).

Линейная рабочая расходная характеристика клапана не претер­певает существенного искажения под воздействием внешнего авто­ритета, если его значение находится в диапазоне 0,5…1,0.

С уменьшением внешнего авторитета ниже 0,5 линейная рабочая расходная характеристика клапана значительно искажается, что следует учитывать при обеспечении регулируемости системы и возможности ее наладки.

Для упрощения расчетов и наладки системы, а также уменьшения погрешности потокораспределения рекомендуется применять ав­томатические регуляторы перепада давления на стояках верти­кальных или на приборных ветках горизонтальных систем, обеспе­чивая внешние авторитеты клапанов а > 0,5.

3.4.2. Равнопроцентная рабочая расходная характеристика клапана Логарифмическую (равнопроцентную) расходную характеристику клапана можно приблизить к линейной путем изменения внешнего авторитета.

Логарифмическая расходная характеристика клапана не претерпе­вает существенного изменения при внешнем авторитете 0,5…1,0.

С уменьшением внешнего авторитета ниже 0,5 логарифмическая рабочая расходная характеристика клапана значительно искажа­ется, что следует учитывать при обеспечении регулируемости си­стемы и возможности ее наладки.

Для упрощения расчетов и наладки системы, а также уменьшения погрешности потокораспределения рекомендуется применять ав­томатические регуляторы перепада давления на стояках верти­кальных или на приборных ветках горизонтальных систем, обеспе­чивая внешние авторитеты клапанов а > 0,5.

I

3.4.3. Параболическая рабочая расходная характеристика клапана Параболическая рабочая расходная характеристика имеет мень­ший прогиб идеальной кривой, чем логарифмическая.

Параболическую расходную характеристику клапана можно приблизить к линейной путем изменения внешнего авторитета.

С уменьшением внешнего авторитета ниже 0,5 параболическая ра­бочая расходная характеристика клапана значительно искажает­ся, что следует учитывать при обеспечении регулируемости систе­мы и возможности ее наладки.

Для упрощения расчетов и наладки системы, а также уменьшения погрешности потокораспределения рекомендуется применять ав­томатические регуляторы перепада давления на стояках верти­кальных или на приборных ветках горизонтальных систем, обеспе­чивая внешние авторитеты клапанов а > 0,5.

3.4.4. Логарифмическо-линейная рабочая расходная характеристика клапана

Клапаны с логарифмическо-линейной рабочей расходной характери­стикой имеют зону примерно линейного регулирования в широком диапазоне изменения общего внешнего авторитета.

Расходные характеристики клапана не претерпевают существен­ного изменения при внешнем авторитете 0,3… 1,0.

Для упрощения расчетов и наладки системы, а также уменьшения погрешности потокораспределения рекомендуется применять автоматические регуляторы перепада давления, создавая внешний авторитет клапанов а > 0,3.

I

3.4.5. Линейно-линейная рабочая расходная характеристика клапана Линейно-линейный закон регулирования объединяет положительные черты линейного и логарифмического законов.

Клапаны с линейно-линейной рабочей расходной характеристикой обеспечивают регулирование по закону, подобному логарифмическому.

3.4.6. Рабочие расходные характеристики трехходовых клапанов

У трехходовых клапанов изменяется пропускная способность под влиянием авторитетов, вызывая колебания расхода теплоносителя в циркуляционных контурах с постоянным гидравлическим режимом.

Наиболее простым способом устранения колебаний расхода в кон­турах с постоянным гидравлическим режимом, возникающих при работе трехходовых клапанов, является применение автоматиче­ских регуляторов (стабилизаторов) расхода.

3.4.7. Взаимовлияние регулирующих клапанов

Искажение расходной характеристики под воздействием конструк­тивных особенностей клапана (базовый авторитет) и сопротивле­ния элементов регулируемого участка (внешний авторитет) может существенно влиять на регулируемость теплообменного прибора, что необходимо учитывать при проектировании и наладке системы обеспечения микроклимата. Следует стремиться к тому, чтобы внешний авторитет ручного балансировочного клапана и терморегулятора превышал 0,5.

Наличие на регулируемом участке нескольких клапанов (ручного балансировочного и терморегулятора) требует рассмотрения совместимости диапазонов их внешних авторитетов. Лучшим ва­риантом проектного решения является применение только одно­го клапана (ручного либо терморегулятора) на регулируемом участке.

Ручные балансировочные клапаны целесообразно применять в си­стеме с постоянным гидравлическим режимом (без терморегулято­ров), где их внешние авторитеты практически не изменяются.

3.5. Отключающие клапаны

I

Отключающие клапаны должны иметь минимальное сопротивление для обеспечения максимальных авторитетов терморегуляторов и регулирующих клапанов.

4. Терморегуляторы

4.1. Конструкции

I

Терморегулятор — неотъемлемый элемент современной системы обеспечения микроклимата, предназначенный для поддержания теплового комфорта в помещении и экономии энергоресурсов.

Каждая конструкция терморегулятора соответствует применяе­мой степени автоматизации системы обеспечения микроклимата.

4.1.1. Регуляторы

I

Электронные программаторы позволяют быстрее и точнее упра­влять тепловым комфортом в помещении по сравнению с регулято­рами прямого действия, обеспечивая дополнительный эффект в энергосбережении.

4.1.2. Термостатические клапаны

Термостатические клапаны с пониженным гидравлическим сопро­тивлением предназначены для однотрубных систем обеспечения микроклимата.

Термостатические клапаны с повышенным гидравлическим сопро­тивлением предназначены для двухтрубных систем обеспечения микроклимата с переменным гидравлическим режимом.

4.2. Характеристики терморегуляторов

Превышение характеристик терморегулятора над минимальными требованиями EN 215 определяет степень его совершенства.

4.2.1. Механические характеристики

4.2.2. Рабочие характеристики

I

I

Терморегулятор по отношению к расчетному положению может не только закрываться, уменьшая поток теплоносителя, но и откры­ваться, увеличивая поток теплоносителя через теплообменный прибор.

4.2.3. Технические параметры

4.2.4. Авторитеты терморегулятора

Авторитеты терморегулятора позволяют прогнозировать поведе­ние системы во всех режимах эксплуатации и на ка чественно новом уровне проектировать системы обеспечения микроклимата с максимальным использованием их потенциала.

4.2.4.1. Внешний авторитет терморегулятора

Внешний авторитет определяет искажение рабочей расходной ха­рактеристики терморегулятора под воздействием сопротивления элементов регулируемого у частка.

Уменьшение внешнего авторитета ограничивает возможность уве­личения расхода теплоносителя при открывании терморегулятора.

I

4.2.4.2. Внутренний авторитет терморегулятора Внутренний авторитет терморегулятора определяет начальное конструктивное расположение штока клапана, обеспечивающее эк­сплуатационную возможность уменьшения и увеличения расхода теплоносителя относительно номинального значения.

4.2.4.3. Общий авторитет терморегулятора Конструктивно заложенная пропорция потокораспределения термо­регулятора, определяемая внутренним авторитетом, изменяется при его размещении в систему обеспечения микроклимата под влияни­ем внешнего авторитета и определяется общим авторитетом.

Рекомендуемый диапазон общего авторитета терморегулятора составляет 0,3…0,7.

Рекомендуемый диапазон внешнего авторитета терморегулятора составляет 0,5…1,0.

4.2.4.4. Влияние настройки дросселя на авторитеты терморегулятора

Для терморегуляторов с зоной пропорциональности 2К рекоменду­ется использовать настройки дросселя от 4 и выше.

Увязывание циркуляционных колец дросселями терморегуляторов следует осуществлять в пределах стояка или приборной ветки.

Увязывание циркуляционных колец между небольшими стояками или приборными ветками при обеспечении общих авторитетов термо­регуляторов, равных 0,5… 1,0, допускается осуществлять регули­рующими клапанами с малым гидравлическим сопротивлением и логарифмической расходной характеристикой.

Рекомендуется на стояках и приборных ветках стабилизировать перепад давления автоматическими регуляторами.

4.2.4.5. Влияние замыкающего участка на авторитеты терморегулятора

Замыкающий участок узла обвязки теплообменного прибора в систе­ме с постоянным гидравлическим режимом вносит существенное из­менение в потокораспределение терморегулятора и значительно ограничивает количество теплообменных приборов на стояке или приборной ветке.

Замыкающий участок узла обвязки теплообменного прибора в двух­трубной системе с постоянным гидравлическим режимом улу чшает работу системы и не ограничивает количество теплообменных при­боров на стояке или приборной ветке.

(

Рекомендуемое отклонение внутреннего авторитета узла обвязки теплообменного прибора в системе с постоянным гидравлическим режимом: д = 0,23Годі (при коэффициенте затекания р = 0,33).

4.3. Электроприводы

I

,Электроприводы быстрее и то чнее реагируют на изменение темпе­ратурной обстановки в помещении, чем терморегуляторы прямого действия, обеспечивая дополнительное энергосбережение.

5. Автоматические регуляторы

I

Применение автоматических регуляторов стабилизации гидравли­ческих параметров теплоносителя на регулируемых участках является необходимым проектным решением для обеспечения эффективной работы терморегуляторов, в частности, и системы обеспечения микроклимата, в целом.

5.1. Перепускные клапаны

I

Автоматический перепускной клапан приблизительно стабилизиру­ет перепад давления на стояке или приборной ветке только при закрывании терморегуляторов.

Использование автоматических перепускных клапанов для обеспе­чения авторитетов терморегуляторов не рекомендуется.

Допускается размещение автоматических перепускных клапанов в кон­це стояков либо приборных веток для создания циркуляции теплоноси­теля в них при закрыт ых терморегуляторах, обеспечивая постоянство температуры теплоносителя на входе теплообменных приборов.

5.2. Автоматические регуляторы перепада давления

I

Решаемые задачи автоматическими регуляторами перепада давле­ния в системах обеспечения микроклимата:

• предотвращение шумообразования терморегуляторов автома­тическим поддержанием перепада давления на заданном уровне; • предотвращение шумообразования в трубопроводах и элементах систем ограничением максимального потока теплоносителя;

• обеспечение оптимальных условий работы терморегуляторов во всех режимах их работы;

• создание условий эффективного потокораспределения терморе­гуляторами образованием подсистем в пределах регулируемых участков, по располагаемому давлению которых определяют внешние авторитеты терморегуляторов;

• обеспечение дополнительного экономического и санитарно-гиги­енического эффекта моментальным предотвращением перето­ков теплоносителя между подсистемами;

• упрощение гидравлических расчетов дроблением разветвленных систем на подсистемы, в пределах которых уравновешивают циркуляционные кольца;

• стабилизация работы системы в течение длительного времени эксплуатации компенсацией возрастания гидравлического со­противления элементов системы от коррозии и накипи;

• устранение влияния естественного давления до регулируемого участка;

• упрощение монтажа и обслуживания системы совмещением функций перекрытия регулируемого участка, спуска теплоноси­теля, спуска воздуха, возможностью компьютерной диагностики;

• автоматическая балансировка системы после ее модернизации (расширения и т. п.);

• снижение энергопотребления насосов.

5.3. Автоматические регуляторы расхода

Решаемые задачи автоматическим регулятором расхода в систе­мах обеспечения микроклимата:

• предотвращение шумообразования терморегуляторов и трубо­проводов автоматическим поддержанием расхода теплоноси­теля на заданном уровне;

• обеспечение оптимальных условий работы терморегуляторов во всех режимах их работы;

• получение дополнительного экономического и санитарно-гиги­енического эффекта моментальным предотвращением перето­ков теплоносителя между стояками (приборными ветками) системы;

• стабилизация работы системы в течение длительного времени эксплуатации компенсацией возрастания гидравлического со­противления элементов системы от коррозии и накипи;

• упрощение монтажа и обслуживания системы за счет совмеще­ния функции перекрытия потока, спуска теплоносителя, ком­пьютерной диагностики;

• упрощение балансировки системы по визуальной шкале на­стройки, нанесенной на рукоятку;

• автоматическая балансировка системы после ее модернизации (расширение и т. п.).

5.4. Стабилизаторы расхода

I

Стабилизатор расхода решает те же задачи, что и регулятор расхода (п. р. 5.3).

Изменить расход в стабилизаторе расхода можно лишь заменой картриджей при отключенной системе, что усложняет возмож­ность несанкционированного вмешательства пользователя и возможность регулировки системы в случае необходимости.

6. Теплообменные приборы

6.1. Общие сведения

I

Разные типы теплообменных приборов имеют свойственные им преимущества и недостатки. При использовании терморегуля­торов преимущество следует отдавать малоинерционным теплообменным приборам с незначительным гидравлическим сопротивлением.

6.2. Регулирование теплового потока

Линейное управление тепловым потоком теплообменного прибора с термостатическим клапаном — идеальный закон регулирования, к которому следует стремиться при проектировании систем обеспе­чения микроклимата и создании нового оборудования.

Выбор расходной характеристики клапана для регулирования теплообменного прибора следует осуществлять с учетом перепада температур теплоносителя:

• клапаны с логарифмической (равнопроцентной), параболической и линейно-линейной расходными характеристиками применяют для регулирования теплообменных приборов с любыми перепада­ми температур теплоносителя; при высоких перепадах темпе­ратур теплоносителя (линейная характеристика теплообмен — ного прибора) необходимо обеспечивать работу этих клапанов в линейной зоне их расходных характеристик; при низких перепа­дах температур теплоносителя (выпуклая характеристика теплообменного прибора) необходимо обеспечивать работу этих клапанов в вогнутой зоне их расходных характеристик;

• клапаны с линейной и логарифмическо-линейной расходными характеристиками наилучшим образом подходят для регули­рования теплообменных приборов с высокими перепадами тем­ператур (линейная характеристика теплообменного прибора).

6.3. Авторитет теплоты помещения

Авторитет теплоты помещения, обеспечиваемый терморегулято­ром на теплообменном приборе с увеличенной площадью теплообме­на, позволяет:

• удовлетворить индивидуальные потребности пользователя в увеличении температуры воздуха в помещении сверх ее номи­нального значения при основном режиме работы системы;

• достичь, при необходимости, номинального значения темпера­туры воздуха в помещении во время ночного энергосберегающе­го режима работы системы;

• улучшить гидравлическое управление системой;

• ускорить выход системы в рабочее состояние после сберегаю­щего режима, либо при ее запуске.

Авторитет теплоты помещения создают только при проектирова­нии системы обеспечения микроклимата. Самостоятельное вмеша­тельство пользователя в систему приводит к ее гидравлическому и тепловому разбалансированию.

7. Трубопроводы

I

Уменьшение гидравлического сопротивления и теплопотерь трубопроводов улучшает управление тепловым комфортом в помещении.

8. Насосы

8.1. Шумообразование системы обеспечения микроклимата

Рассматривать систему обеспечения микроклимата по уровню шумообразования следует при закрытых и полностью открытых терморегуляторах.

8.2. Преобразователи частоты

I

Преобразователи частоты вращения приводят в соответствие работу насосов, вентиляторов, компрессоров и т. д. с гидравличе­скими параметрами системы обеспечения микроклимата, снижая электропотребление и увеличивая срок службы обору­дования.

8.3. Циркуляционное давление насоса

I

.Естественное давление теплоносителя необходимо оценивать и, при необходимости, учитывать в циркуляционном давлении систе­мы обеспечения микроклимата.

Устранения влияния естественного давления на гидравлический ре­жим системы достигают уменьшением температуры теплоноси­теля, применением автоматических регуляторов перепада давле­ния, автоматических регуляторов или стабилизаторов расхода.

Завышение располагаемого давления системы для уменьшения влия­ния естественного давления теплоносителя является энергозат­ратным проектным решением.

8.4. Выбор насоса

I

От правильного выбора насоса зависит энергоэффективностъ и бесшумность как терморегуляторов, так и системы.

9. Системы обеспечения микроклимата

9.1. Гидравлический режим

(

Разделение системы обеспечения микроклимата на контуры с постоянным и переменным гидравлическим режимом оказывает положительное влияние на работу терморегуляторов.

9.2. Конструирование систем водяного охлаждения

I

Четырехтрубные системы обеспечения микроклимата являются универсальным техническим решением обеспечения теплового комфорта в помещении.

9.3. Конструирование систем водяного отопления

Все элементы со значительным гидравлическим сопротивлением (фильтр, тепломер и т. д.) следует располагать за пределами регу­лируемого участка.

I Взаимное расположение элементов системы влияет на потоко­распределение терморегуляторов.

9.3.1. Разводка трубопроводов

9.3.2. Присоединение приборных веток и стояков

9.3.3. Присоединение отопительных приборов

9.4. Гидравлическая устойчивость

I

‘Обеспечение гидравлической устойчивости между всеми циркуля­ционными контурами системы с ру чными балансировочными клапа­нами в эксплуатационном режиме всецело возлагается на терморе­гуляторы. Работа любого терморегулятора оказывает влияние на

все циркуляционные контуры, что ухудшает регулируемость и энергоэффективностъ системы.

В системе с автоматическими балансировочными клапанами основ­ная нагрузка по обеспечению гидравлической устойчивости возлага­ется на них. Они разделяют систему на независимые подсистемы (стояк или приборная ветка), ограничивая количество взаимовлия — ющих циркуляционных контуров.

10. Гидравлическая балансировка систем

10.1. Общие сведения

Наладка системы обеспечения микроклимата ручными балансиро­вочными клапанами является длительной и дорогостоящей проце­дурой. Этот процесс значительно упрощается и удешевляется при применении в системе автоматических балансировочных клапанов (регуляторов перепада давления, регуляторов расхода, стабилиза­торов расхода и т. п.) вместо ручных балансировочных клапанов.

10.2. Метод температурного перепада

B методе температурного перепада следует учитывать влияние завышенного типоразмера теплообменного прибора на изменение температуры в обратном трубопроводе.

10.3. Метод предварительной настройки клапанов

B методе предварительной настройки необходимо учитывать влия­ние внешнего авторитета (при а < 0,5) на расходную характери­стику клапанов и возможность ими осуществлять регулирование.

10.4. Пропорциональный метод

Пропорциональный метод требует наличия измерительного прибо­ра и затрат времени для проведения наладки каждого клапана в несколько этапов.

10.5. Компенсационный метод

Компенсационный метод является усовершенствованием пропор­ционального метода. Проводится в один этап. Требует нескольких измерительных приборов и нескольких наладчиков.

10.6. Компьютерный метод

Компьютерный метод является воплощением передовых технологий и сокращает время на наладку системы. Наладку и оптимизацию

работы системы осуществляет один наладчик с многофункциональ­ным прибором PFM-3000.

11. Автоматическая балансировка систем комбинированными клапанами

Клапан AB-QMреализует все гидравлические требования, предъя­вляемые к проектированию и эксплуатации современной системы обеспечения микроклимата:

• пропускает расход теплоносителя в строгом соответствии с потребностью;

• создает идеальные условия регулирования теплообменным прибором;

• устраняет перетоки теплоносителя между теплообменными приборами, вызываемые любыми факторами: естественным давлением, конструктивным видоизменением системы, процес­сами регулирования;

• не требует расчетов по гидравлическому увязыванию циркуля­ционных колец;

• стабилизирует работу системы в течение длительного време­ни эксплуатации путем компенсации возрастания гидравличе­ского сопротивления элементов системы от коррозии и накипи;

• упрощает монтаж и обслуживание системы путем совмещения функций перекрытия регулируемого участка, спуска теплоно­сителя, спуска воздуха, компьютерной диагностики;

• упрощает наладку системы и оптимизацию ее работы; не требует высококвалифицированных наладчиков и применения процедур балансировки системы.

12. Энергосбережение автоматизированных систем обеспечения микроклимата

Чем выше автоматическое регулировочно-техническое оснащение системы обеспечения микроклимата и чем больше учтено влияющих экономических факторов, тем значительнее энергосберегающий эффект.

Posted in Гидравлика систем отопления и охлаждения


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *