Еще раз о регулировании в системах теплопотребления – погодное регулирование

С начала развития централизованного теплоснабжения в нашей стране в качестве основного метода регулирования отпуска тепла был принят метод центрального качественного регулирования по основному виду тепловой нагрузки. В течение длительного времени основным видом тепловой нагрузки являлась нагрузка отопления, присоединяемая к тепловой сети по зависимой схеме через водоструйные элеваторы. Центральное качественное регулирование заключалась в поддержании на источнике теплоснабжения температурного графика, обеспечивающего в течение отопительного сезона заданную внутреннюю температуру отапливаемых помещений при неизменном расходе сетевой воды. Такой температурный график, называемый отопительным, широко применяется в системах теплоснабжения и в настоящее время.

С появлением нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура воды в тепловой сети была ограничена величиной, необходимой для подачи в систему горячего водоснабжения воды с температурой не ниже 60°С, требуемой по СНиП, т.е. величиной 70-75°С в закрытых системах и 60-65°С в открытых системах теплоснабжения, несмотря на то, что по отопительному графику требуется теплоноситель более низкой температуры. «Срезка» отопительного температурного графика при указанных температурах и отсутствии местного количественного регулирования расхода воды на отопление приводит к перерасходу тепла на отопление при повышенных наружных температурах т.е. возникают так называемые весеннее-осенние «перетопы». Появление нагрузки горячего водоснабжения привело не только к ограничению нижнего предела температуры сетевой воды, но и к другим нарушениям условий, принятых при расчете отопительного температурного графика. Так, в закрытых и открытых системах теплоснабжения, в которых отсутствуют регуляторы расхода сетевой воды на отопление, расход воды на горячее водоснабжение приводит к изменению сопротивления сети, расходов воды в сети, располагаемых напоров и в конечном счете расходов воды в системах отопления. В двухступенчатых последовательных схемах включения подогревателей нагрузка горячего водоснабжения приводит к снижению температуры воды, поступающей в системы отопления. В этих условиях отопительный температурный график не обеспечивает требуемую зависимость расхода тепла на отопление от наружной температуры. Именно поэтому основной задачей регулирования отпуска тепла в системах теплоснабжения является поддержание заданной температуры воздуха в отапливаемых помещениях при изменяющихся в течение отопительного сезона внешних климатических условий и заданной температуре воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, при изменяющимся в течение суток расходе этой воды.

Учитывая концепцию теплоснабжения на ближайшие годы (и десятилетия?) основанную на сохранении принципов теплофикации и, в то же время, уход от безусловного соблюдения графика центрального качественного регулирования во всем диапазоне температур наружного воздуха (т.е. топим столько, на сколько хватает топлива), в последние годы активно проводится политика модернизации существующих систем потребления тепла с целью адаптации их к реальным условиям централизованного теплоснабжения при невыдерживании графика температур, а также оптимизации режимов теплопотребления. Существует только три принципиально различных метода регулирования отпуска тепловой энергии на нужды теплоснабжения: качественный, количественный и качественно-количественный. При качественном методе регулирования температура теплоносителя изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, а расход теплоносителя остается постоянным. При количественном методе регулирования, наоборот, температура теплоносителя остается постоянной, а расход теплоносителя в системе теплопотребления изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Качественно-количественный принцип регулирования сочетает в себе оба названных метода. В свою очередь все эти методы подразделяются на центральное регулирование (на источнике тепла) и местное регулирование. На сегодняшний день, давайте скажем прямо, фактически свершился вынужденный переход от качественного регулирования к качественно-количественному. И для того, чтобы обеспечить в этих условиях температуру внутри помещений согласно СНиП, а также сэкономить потребляемую тепловую энергию, особенно в весенний и осенний периоды отопительного сезона и модернизируются системы теплопотребления, т.е. решаются проблемы «перетопов» и «недотопов» с помощью современных микропроцессорных систем регулирования с применением качественно-количественного принципа регулирования.

СП «ТЕРМО-К» ООО на протяжении последних 10-и лет производит и поставляет для этих целей регуляторы потребления тепловой энергии «МР-01», а также исполнительные органы для него – клапаны регулирущие «КС» с электроприводами «МЭП ТЭРМ».

«МР-01» – является микропроцессорным полностью программируемым потребителем изделием с символьно-цифровой индикацией и предназначен для автоматического управления подачей тепла в системы отопления и горячего водоснабжения ЦТП, ИТП жилых, общественных и производственных зданий. «МР-01» может одновременно управлять 3-мя регулирующими клапанами типа «КС» и 2-мя насосами, позволяет реализовать ПИ и ПИД законы регулирования и различные алгоритмы управления. Через RS485 «МР-01» может быть связан с ПЭВМ для создания автоматизированной системы сбора данных и управления. В целях упрощения монтажных работ в «МР-01» уже встроены управляющие реле к которым непосредственно подключаются регулирующие клапаны «КС» и насосы, т.е. отпадает необходимость устанавливать дополнительные шкафы с управляющей электроаппаратурой со специальной степенью защиты, ведь сам корпус «МР-01» выполнен в пылебрызгозащищенном исполнении и соответствует степени защиты IР54 по ГОСТ 14254-96. С 2006г. выпускается усовершенствованная модификация МР-01 отличающаяся повышенной защитой от внешних электрических воздействий и удобством монтажа.

«МР-01» легко и быстро перенастраивается на следующие функции регулирования:

Функции регулирования для систем ГВС:

– поддержание температуры горячей воды по заданной температурной уставке;
– поддержание температуры горячей воды по заданной температурной уставке с контролем от превышения температуры в обратном трубопроводе после подогревателя ГВС;
– ночное понижение температуры горячей воды по заданной программе;
– управление насосами ГВС (смена включения насосов основного и резервного с заданным периодом или периодическая прокрутка резервного насоса; включение/выключение насоса по заданной программе с учетом рабочих и выходных дней для каждого дня недели).

Функции регулирования для систем отопления:

– погодное регулирование, регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха;
– снижение температуры в помещении ночью и натоп с учетом рабочих и выходных дней (время-температурный режим управления для каждого дня недели);
– управление насосами отопления (смена включения насосов основного и резервного или периодическая прокрутка резервного насоса; включение / выключение насоса по датчику давления, по датчику температуры, по заданной программе);
– регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры в помещении (пофасадное регулирование);
– регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха с контролем температуры в обратном трубопроводе и защитой системы отопления от размораживания.

Опыт эксплуатации более 5000 регуляторов потребления тепловой энергии у различных потребителей показал их высокую надежность и эффективность. Затраты по их установке окупаются, как правило, в течение одного отопительного периода.

Для того, чтобы облегчить работу проектных и монтажных организаций, нашим предприятием разработан альбом типовых решений по применению систем регулирования, где мы рекомендуем 19 схем и подробно расписываем в каких случаях их необходимо применять исходя как из требований действующей нормативно-технической документации к проектированию систем теплопотребления, так и личного опыта приобретенного в последние семь лет в процессе сотрудничества с энергоснабжающими организациями Республики Беларусь, Украины и России.

Генеральный директор СП «ТЕРМО-К» ООО Е. М. Наумчик