Технические средства и автоматизации ТГВ

 

Федеральное государственное  автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра инженерные системы

зданий и сооружений

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Технические средства и автоматизации ТГВ

                Автоматизация систем теплоснабжения

 

 

 

 

 

 

Преподаватель                    __________                           М.Н Шмидт

                                                  подпись, дата                                       инициалы, фамилия

 

Студент ИЭ 11-11     411100883       _________            А.А Алексеев

         номер группы               номер зачетной книжки       подпись, дата           инициалы, фамилия                                                                                         

                                                                                                                                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2013

 

Оглавление:

Основные принципы автоматизации 3

 

 

 

 

 

Основные принципы автоматизации

Примерно 85% теплоты, потребляемой городами и поселками, обеспечивается централизованным теплоснабжением, которое осуществляется от ТЭЦ, районных тепловых станций и квартальных котельных. Для централизованного теплоснабжения характерна разнотипность подключаемых потребителей — систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, промышленно - технологических объектов и т. п.

Главным элементом в структуре  указанной системы является потребитель, на удовлетворение требований которого и направлено функционирование системы теплоснабжения.

Основными целями автоматизации  теплоснабжающих систем является обеспечение: теплового и санитарно-гигиенического комфорта потребителя; поддержания  заданных гидравлических режимов в различных звеньях системы, включая защиту от аварийных ситуаций; экономии топлива, теплоты и электрической энергии; эффективности и надежности, качества работы основного оборудования систем.

Современные принципы автоматизации  существенным образом зависят от эволюции самих принципов теплоснабжения, рассмотрение которых позволяет ввести понятие ступеней управления теплоснабжением на основе совместного функционирования систем теплоснабжения и теплопотребления.

На раннем этапе существовало только индивидуальное ручное управление тепловыми режимами помещений (зданий). С появлением центрального отопления точка приложения управляющего воздействия переместилась в котельную, хотя и оставалась возможность индивидуального управления тепловым режимом помещений.

Внедрение централизованного  теплоснабжения заставило вести процесс управления в его источнике, еще дальше отнеся точку приложения управляющего воздействия. Этот первый период становления автоматизации ТГВ, довоенный, характеризовался небольшой площадью застройки городов, малой и средней этажностью в основном массивных зданий из кирпича, небольшой протяженностью коммуникаций, незначительной долей нагрузок горячего водоснабжения и вентиляции и т. д. Все это позволяло системам теплоснабжения и отопления функционировать при низком уровне автоматизации.

Когда строительная промышленность встала на индустриальную основу, появились новые строительные материалы, снизилась массивность зданий, увеличилась воздухопроницаемость их ограждений и влияние радиационных температур, возросла протяженность коммуникаций, а теплопотери современных зданий увеличились почти вдвое. Необходимо было иначе подходить к принципам автоматизации систем теплоснабжения и теплопотребления, исходя из новых структур систем. Точка приложения управляющего воздействия опять стала перемещаться к потребителю - в центральные (групповые), индивидуальные (местные) тепловые пункты и т. п.

Рассмотрим характерные  особенности автоматизации. Функционирование системы И-П-П, характеризующейся сложным комплексом установок и устройств, отличается непрерывностью и взаимосвязанностью режимов в отдельных звеньях. Характер технологических процессов, в особенности гидроаэродинамических и тепломассообменных, нестационарен и сложен. Режимы отпуска теплоты и потребности в ней различны по отношению к определяющим параметрам - температуре наружного воздуха и времени. Так, потребление теплоты системой горячего водоснабжения (СГВ) не зависит от наружной температуры, резко меняется в течение суток и круглогодично. Система отопления имеет прямо противоположные характеристики, а система вентиляции отличается от обеих систем. Уровень автоматизации определяется технологической схемой системы (схема подключения, вид теплоносителя и т. д.) и принятым способом управления (регулирования). Характеристики потребителя (тип, назначение, архитектурно-строительные особенности, требования комфорта и т. п.) часто играют решающую роль при определении схемы автоматизации.

Определяющим элементом  системы И-П-П следует считать потребителя теплоты. Например, по данным ООН, в Европе 60% общего количества потребляемой энергии расходуется не на материальное производство, а для создания комфортных условий жизнедеятельности людей.

В настоящее время принято  многоступенчатое управление тепловым режимом потребителей, причем рациональное сочетание ступеней зависит от ряда факторов, и его определение является пока довольно сложной задачей.

Различают следующие основные ступени управления (рис. 1): централизованное (на ТЭЦ, в котельной); групповое (в К.РП, ГТП); местное (в МТП, микрокотельных) ; зональное (пофасадное, поэтажное, секционное в зданиях);  индивидуальное   (в отдельных помещениях и малых зданиях).

Сочетание ступеней влияет на уровень комфортности (чем ближе  к потребителю, тем выше уровень), и в то же время увеличивается  число регуляторов и, соответственно, капитальные и эксплуатационные затраты

.

Рис №1.

По отношению к температурному режиму в помещении количественные или количественно-качественные воздействия могут расцениваться только как управляющие. В связи с этим нетрудно классифицировать соответствующие системы в зависимости от исходных сигналов и принципов управления (по отклонению, по возмущению, программных, комбинированных и др.).

На рис. 2 приведена упрощенная схема системы теплоснабжения от ТЭЦ, на которой условно показаны основные параметры и их принадлежность к подсистемам управления (в квадрате) или автоматической защиты (в треугольнике).

На теплоподготовительнои  установке (ТПУ) ТЭЦ регулируется давление перед сетевыми насосами 1 и обеспечивается защита от повышения давления за подогревателями 2 и котлами 3, регулирование уровня и защита подогревателей от переполнения и регулирование деаэраторов 4. В насосной (НП), помимо дистанционного управления насосами 5, поддерживается давление перед ними и предусматривается защита от повышения давления.

На примере двух вариантов  присоединения абонентов через ГТП и без него показано управление отпуском теплоты на отопление 8, вентиляцию 9 и горячее водоснабжение 7 (6 — насосы смешения). Предусматривается регулирование перепада давления во избежание гидравлической разрегулировки тепловой сети, а также давления в обратной   магистрали. В отдельных помещениях П могут .быть установлены индивидуальные терморегуляторы (не показаны).

Среди перспективных направлений  развития теплоснабжения, влияющих на принципиальные решения в области автоматизации, необходимо отметить использование теплоносителя высоких параметров, тепловых насосов, геотермальной, солнечной, ядерной энергий, энергии ветра и биомассы.