Разное

Регулирование систем отопления: Регулирование систем отопления

Updated on Leave a Comment on Регулирование систем отопления: Регулирование систем отопления

Регулирование систем отопления: Регулирование систем отопления

Регулирование тепловой мощности от котельной установки до радиатора | C.O.K. archive | 2002

Регулирование тепловой мощности системы отопления является наиболее важным для повышения эффективности работы системы отопления, а также создания оптимальных климатических условий в помещении. Гидравлическая увязка системы отопления, повышение теплозащиты здания, оптимальный расчет системы отопления — все это направленно в первую очередь на экономию энергии. Если в здании средняя температура всех помещений повысится лишь на 1°С, то тепловая мощность системы отопления должна увеличится на 6-10%. Отсюда видно, что регулирование системы отопления, а как следствие температуры в помещении в пределах единиц градусов, позволяет существенно экономить энергию при эксплуатации системы отопления. Регулирование тепловой мощности осуществляется: в котельной установке, где происходит получение тепла и его распределение по помещениям; в помещении с использованием термостатической арматуры для создания необходимых температурных условий; в стояках отдельных контуров отопления для их совместной балансировки.

Современная котельная установка — это сочетание системы регулирования и гидравлической схемы направленной на рациональное использование тепловой мощности. Практически все устройства регулирования являются погодозависимыми, то есть изменяют температуру на выходе котельной установки, а, следовательно, и мощность, в зависимости от температуры наружного воздуха. Гидравлическая схема такой установки построена таким образом, что температура теплоносителя в любом контуре системы отопления изменяется в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. Применение таких современных устройств, как трехходовые, термостатические и обычные вентили, циркуляционные насосы с электронным управлением, гидравлические разделители, позволяют контролировать и дозировать подачу теплоносителя конечным потребителям, то есть источникам тепла в помещении. В тоже время при разветвленной сети трубопроводов, с разным гидравлическим сопротивлением, различных по мощности радиаторов, возникает проблема равномерного распределения тепла в соответствии с нагрузкой отапливаемого помещения.
По принципу наименьшего сопротивления теплоноситель протекает по кратчайшему пути от котельной установки к отопительному прибору. Поэтому радиаторы расположенные далеко от котельной установки и, соответственно, от циркуляционного насоса, снабжаются теплоносителем в меньшей степени. Отсюда в отдельных помещениях нельзя достичь необходимой температуры. Потребители, расположенные в более выгодном, с гидравлической точки зрения, положении получат избыточное количество тепловой энергии. Часто эта проблема решается с изменением элементов котельной установки — увеличивается мощность котла, завышается температура подающей линии, изменяется настройка котельной установки, устанавливается насос с большей производительностью. Все это приводит к неравномерному теплоснабжению помещений, увеличению потребления тепла, к гидравлическому шуму в системе и, что самое главное, к перерасходу тепловой мощности и уменьшению эффективности системы отопления. Решить эту проблему можно только с помощью гидравлической увязки, которая позволяет установить одинаковые гидравлические сопротивления и, соответственно, расходы для всех отопительных приборов и, следовательно, одинаковые температурные условия в различных помещениях.
Выполнение гидравлической увязки позволит создать экономную и комфортную систему отопления. Так немецкими нормами по проведению строительных работ предписывается: « Циркуляционные насосы, арматуру и трубопроводы следует увязать между собой таким образом, чтобы при изменяющихся условиях работы достаточное количество теплоносителя было гарантировано всем потребителям. Допустимый уровень шумов в системе отопления не должен быть превышен». Гидравлическая увязка системы отопления зависит от многих факторов и может осуществляться только через расчет тепловой нагрузки и гидравлических сопротивлений сети трубопроводов. Включает в себя следующие этапы:

  • определение тепловой нагрузки помещений;
  • расчет отопительных приборов с учетом количества потребляемого ими теплоносителя;
  • расчет трубопроводной сети, исходя из расхода теплоносителя по отдельным отопительным приборам.

Не менее важным является регулирование системы отопления при вводе ее в эксплуатацию. Для выполнения гидравлической увязки и соответственно регулирования мощности отопительной системы необходима соответствующая регулирующая арматура, позволяющая выполнить эти операции с высокой эффективностью, с тем, чтобы получить энергосберегающую и комфортную систему отопления. Термостатические вентили и вентили на обратную подводку, регулирующие вентили, регуляторы расхода и перепада давления фирмы Oventrop позволяют быстро и эффективно гидравлически увязать как автономную систему отопления индивидуального дома, так и центральные однотрубные и двухтрубные системы отопления, имеющие большое количество отопительных приборов, распределенных по стоякам. Применение термостатических вентилей и термостатов уже позволит сбалансировать любую систему отопления и сделать ее эффективной. Рассмотрим основные конструктивные особенности этой арматуры, а также основные приемы выполнения гидравлической увязки системы отопления с использованием этих устройств. Фирма Oventrop предлагает различные термостатические вентили, а также вентили на обратную подводку, которые дают возможность установить необходимый расход на отопительном приборе.

Вентили Oventrop серии «A» всех диаметров имеют одинаковую величину пропуска, применяются для двухтрубных и однотрубных систем. Регулирование тепловой мощности радиатора осуществляется с помощью вентилей на обратную подводку, применяемых совместно с вентилями серии «A». Вентили серии «AZ» идентичны вентилям серии «A» , но имеют большую величину пропуска — kv-1,1. Вентили серии «AV6» позволяют регулировать пропуск теплоносителя в соответствии с потребностью в тепле благодаря настраиваемой вентильной вставки. Максимальный ход вентиля 3,5 мм, ход при изменении температуры на 2 К составляет 0,44 мм, коэффициент пропуска теплоносителя — kv-0,65. Вентили серии «F» позволяют производить точную предварительную настройку; применяются в системах с большим перепадом температур или в системах с малыми расходами. Преимущество заключается в высокой точности пропуска теплоносителя через радиатор. Серия «ADV6» позволяет также регулировать пропуск теплоносителя в соответствии с потребностью в тепле благодаря настройке вентильной вставки.
В конструкции вентиля предусмотрена возможность автоматического перехода вентиля на величину пропуска 5% от расчетной при снятии или отказе термостата. Для присоединения радиаторов к обратному трубопроводу применяются вентили Combi 2,3,4, которые обладают функцией точной пропорциональной настройки, при применении их в автономных системах отопления. Они позволяют настроить величину пропуска теплоносителя, отключить отопительный прибор от системы, слить и залить теплоноситель в радиатор без его демонтажа. Таким образом, они предназначены для выполнения «микробалансировки» в пределах одного отопительного прибора. Диаграмма, связывающая перепад давления на вентиле с расходом теплоносителя на нем позволяет выбрать оптимальный тип вентиля, исходя из конкретной системы отопления и отопительных приборов применяемых в ней. При расходе теплоносителя 300 л/ч целесообразно выбрать вентиль серии «А», при 215 л/ч — вентиль серии «AV6» , а при расходе 105 л/ч вентиль серии «F». Кроме этого, диаграммы для конкретных вентилей позволяют выбрать его предварительную настройку, исходя из расхода теплоносителя через радиатор.
Так, например, для вентиля серии «AV6» перепад давления составляет около 100 мбар, эта величина перепада давления определяется тем, что при перепаде давления выше 150-250 мбар в системе могут возникнуть шумы, а минимальный перепад давления для обеспечения точности регулировки составляет 50 мбар. При расходе теплоносителя через отопительный прибор 17 л/ч вентиль необходимо настроить на положение «1», с увеличением расхода до 215 л/ч настройка вентиля должна соответствовать положению «6». Аналогичным образом происходит настройка и других вентилей фирмы Oventrop. Таким образом, термостатические вентили Oventrop оптимальным образом регулируют пропуск теплоносителя, что позволяет достичь наилучших показателей теплоотдачи каждого отопительного прибора. Предварительно настроенный термостатический вентиль пропускает строго определенное количество теплоносителя. В то же время величина поступлений тепла в помещение зависит от множества факторов, таких как объем помещения, ориентация его оконных проемов, число установленных в помещении электроприборов, количество людей, находящихся в помещении.
Следовательно, количество теплоносителя, проходящего через радиатор, должно изменяться в зависимости от температуры помещения. Таким образом, каждый термостатический вентиль должен быть оснащен датчиком-термостатом, который реагирует на температуру помещения, а затем воздействует на термостатический вентиль, открывая или закрывая его, и тем самым регулирует количество теплоносителя, проходящего через отопительный прибор и, следовательно, температуру его поверхности. Термостатический вентиль с термостатом является пропорциональным регулятором, который функционирует без использования дополнительной энергии. При изменении температуры воздуха изменяются условия теплоотдачи на температурном датчике. При этом изменение внутренней энергии датчика используется для управления вентилем. Термостатические вентили с термостатами должны удовлетворять ряду требований как по качеству регулирования, так и по воздействию на них механических и термических нагрузок. К требованиям по качеству регулирования относятся:

  • гистерезис,
  • влияние температуры теплоносителя,
  • влияние перепада давления,
  • динамика работы термостатического вентиля. К требованиям по воздействию механических и термических нагрузок относятся:
  • прочность на изгиб,
  • удар, скручивание,
  • способность выдерживать тепловые нагрузки.

Каждый термостатический вентиль состоит из подвижных и неподвижных частей. В результате взаимодействия этих частей вентиль и термостат будут по-разному реагировать на температуру в помещении, следовательно, по-разному регулировать расход теплоносителя через отопительный прибор. При ограниченном изменении температуры воздуха в помещении расход теплоносителя или совсем не изменится, или изменится незначительно. Результатом этого является тот факт, что при изменении температуры воздуха в помещении на определенную величину термостатический вентиль с термостатом не изменят поток теплоносителя и, следовательно, теплоотдачу отопительного прибора. Этот диапазон температур называется гистерезисом. За счет теплопроводности в корпусе вентиля, а также за счет излучения при неправильном или неблагоприятном расположении термостата, температурный датчик будет регистрировать завышенное значение температуры и, следовательно, изменять тепловой поток через радиатор. Это будет сказываться наиболее существенно для вентилей с непосредственно закрепленным на нем термостате. Поэтому влияние температуры теплоносителя на процесс измерения температуры датчиком является важным показателем качества регулирования. Перепады давления с одной и другой стороны термостатического вентиля оказывают также влияние на проход теплоносителя через него, особенно это сказывается при превышении значения выше граничного, определенного для каждого вентиля. На поступление тепла в помещение термостатический вентиль среагирует только тогда, когда термостат под воздействием внешней температуры воздействует на привод вентиля. Если этот процесс будет сильно растянут во времени, это может привести к превышению температуры в помещении. Поэтому термостатический вентиль с термостатом должны иметь оптимальную временную константу. Хорошее обтекание термостата воздухом помещения является обязательным условием для его быстрого срабатывания. Динамическая характеристика отопительного прибора является определяющим фактором для экономии энергии, поэтому необходимо применять регуляторы с высокой быстротой срабатывания, а отопительные приборы с быстро изменяющейся теплоотдачей. Всем вышеперечисленным требованиям по качеству регулирования обладают термостатические вентили и термостаты фирмы Oventrop. Так гистерезис имеет значение 0,2 К; воздействие температуры теплоносителя 0,37 — 0,65/30K; устойчивость к перепаду давления 0,4 K/0,5 бар. Они также обладают и высокими прочностными характеристиками: прочность на изгиб 815 Н; прочность на скручивание 25,8 Нм. Конструктивно термостатический вентиль с термостатом фирмы Oventrop состоит из термобаллона (2), вентильной вставки (6), предохранителя (3), сальника (5), условной шкалы настройки (4), мемо-шайбы (1), резьбового соединения (7). Чувствительный элемент — термобаллон, заполненный жидкостью с высоким коэффициентом объемного расширения. Под воздействием температуры воздуха происходит сжатие или расширение сильфона термобаллона, который воздействует на шток, открывая или закрывая вентиль. Фирма Oventrop выпускает термостаты со встроенными и выносными датчиками, с дистанционным регулированием. Термостаты серии «Uni LH, CH, XH, XD» имеют современный дизайн и подходят ко всем типам радиаторов различных фирм. Применение совместно с термостатами устройств для повременного регулирования температуры помещения, позволяет еще более повысить комфорт в помещении при увеличении эффективности и энергосбережении отопительного прибора. Правильно выбрав и рассчитав котельную установку, отопительные приборы, термостатические вентили и термостаты, немаловажно сбалансировать и гидравлически увязать уже готовую систему отопления, с тем, чтобы она была эффективной, энергосберегающей и комфортной. На примере автономной системы отопления с радиаторами разной мощности и термостатическими вентилями с предварительной настройкой «AV6» рассмотрим гидравлическую увязку такой системы. Общая потребность в тепле всех помещений составляет 6950 Вт, и она достаточно неравномерно распределяется по помещениям: от 320 Вт в туалете до 2160 Вт в жилой комнате. При температуре теплоносителя 90/75°С , перепаде давления на вентиле ∆р — 100 мбар, рассчитаем требуемый расход теплоносителя через отопительные приборы по формуле V= Q/C*∆t , где Q- теплопотребность помещения; ∆t — разность температур прямой и обратной линии; с — коэффициент теплоемкости — 1,163 В*ч/(л*К). Исходя из расхода по каждому отопительному прибору, используя диаграмму для настройки вентилей «AV6», определяем настройку каждого термостатирующего вентиля. Настроив таким образом все радиаторы, мы получаем гидравлически сбалансированную систему отопления. Применяя различные вентили, можно также более точно сбалансировать систему отопления и, что самое главное, добиться равномерного распределения тепловой мощности по отопительным приборам. Применяя вентили серии «А» без предварительной настройки, мы имеем практически не сбалансированную систему отопления, которая обладает лишь возможностью регулировать температуру в помещении. Отопительные приборы расположенные вблизи циркуляционного насоса имеют тепловую мощность 415% с расходом теплоносителя 190 л/час в отличие от самых удаленных — 26% и 12 л/час. Применение циркуляционного насоса с электронным регулированием позволяет достичь номинальной мощности самого удаленного радиатора до 100%, но при этом тепловая мощность и расход теплоносителя наиболее близкого радиатора возрастает до 817% и 374 л/час соответственно при этом возрастает и суммарный расход до 3424 л/час. Применение термостатических вентилей с предварительной настройкой «AV6» существенно выравнивает расход теплоносителя и тепловую мощность отопительных приборов при существенном снижении общего расхода до 1005 л/час. Использование термостатических вентилей с точной предварительной настройкой серии «F» позволяет получить номинальный расход на всех радиаторах и снизить общий расход до 921 л/час. Отсюда видно, что гидравлическая увязка необходима для того, чтобы при постоянной эксплуатации все потребители тепла обеспечивались теплоносителем в соответствии с их отопительной нагрузкой. Циркуляционные насосы, арматуру, трубопроводы необходимо согласовывать между собой так, чтобы при любых условиях обеспечить достаточное количество теплоносителя отопительным приборам. Таким образом, применение эффективной терморегулирующей арматуры с проведением последующей гидравлической увязки приводит к экономии энергии, снижению затрат, надежности в эксплуатации, высокому уровню комфорта. В статье использованы материалы, предоставленные представительством фирмы Oventrop в России.

Отопление, развитие регулирования нагрузки систем теплоснабжения | C.O.K. archive | 2008

В настоящее время в отечественном теплоснабжении сложилась ситуация, когда практически повсеместно нарушаются основные принципы центрального качественного регулирования. Происходит существенное снижение качества и экономичности работы централизованных систем теплоснабжения. На этом фоне повышается привлекательность децентрализованных систем теплоснабжения, которые обладают меньшей термодинамической эффективностью по сравнению с централизованными. Так, крупные предприятия строят на своей территории промышленные котельные и миниТЭЦ, автономные теплоисточники широко используются при строительстве жилых и общественных зданий. Анализ работы крупных систем теплоснабжения многих городов позволяет утверждать, что в будущем возврат к прежним высокотемпературным графикам работы теплосети практически невозможен. С другой стороны, реализация низкотемпературного теплоснабжения при качественном регулировании очень сложна, т. к. подразумевает увеличение расхода сетевой воды в теплосетях, что требует дополнительных капитальных и энергетических затрат в системах теплоснабжения. В первую очередь увеличится стоимость передачи тепловой энергии. Рост тарифов на транспорт тепловой энергии, в свою очередь, приведет к увеличению стоимости коммунальных услуг для потребителей. Для повышения качества, надежности и экономичности работы теплоисточников, тепловых сетей и абонентских систем необходима корректировка принципов отечественного теплоснабжения, в частности, ее положений, касающихся регулирования тепловой нагрузки, сформулированных в 50е годы. При разработке новой концепции отечественного теплоснабжения необходимо в полной мере использовать положительный опыт зарубежных стран по выходу из энергетического кризиса семидесятых годов. Существенные результаты по энергосбережению в системах теплоснабжения зарубежных стран были достигнуты, прежде всего, за счет централизации теплоснабжения, применения комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на ТЭЦ, технической модернизации всех составляющих системы теплоснабжения, 100 %й автоматизации абонентских установок [1]. Одним из путей преодоления сложившейся ситуации в отечественной теплоэнергетике является низкотемпературное теплоснабжение при количественном и качественно-количественном регулировании тепловой нагрузки на тепловых источниках. Анализ показал, что в прошлые годы внедрению качественного способа регулирования способствовали низкие цены на топливно-энергетические ресурсы и отсутствие в связи с этим острой необходимости энергосбережения в энергетической отрасли. Кроме того, количественное и качественно-количественное регулирование тепловой нагрузки не получило широкого распространения в отечественном теплоснабжении изза несовершенства или отсутствия приборов автоматического регулирования. В настоящее время в связи с радикально изменившимися экономическими условиями и появившимися новыми техническими возможностями внедрение этих способов регулирования в системы теплоснабжения позволяет добиться существенного энергосберегающего эффекта, повысить качество теплоснабжения. Применяемое на отечественных теплоисточниках качественное регулирование тепловой нагрузки предусматривает последовательное включение основных сетевых подогревателей и пиковых водогрейных котлов. При последовательном включении теплофикационного оборудования значительно снижается надежность и экономичность работы пиковых котлов, что приводит к понижению эффективности всей системы теплоснабжения в целом [2]. Таким образом, надежность и экономичность работы систем теплоснабжения при качественном регулировании тепловой нагрузки непосредственно связаны с эффективностью работы пиковых источников тепловой мощности — пиковых водогрейных котлов. Одним из направлений повышения эффективности работы пиковых водогрейных котлов является включение водогрейных котлов в замкнутый контур двухконтурных схем. В таких схемах режим работы водогрейного котла определяет режим работы системы теплоснабжения. Разработанные на кафедре ТГВ УлГТУ технические решения [3, 4] направлены на повышение надежности работы замкнутого контура, что обеспечивается подпиткой замкнутого контура добавочной питательной водой или водой, которую отбирают после деаэратора питательной воды. Разработана методика расчета температурного графика замкнутого контура водогрейных котлов. Параметры этого графика необходимо учитывать при обосновании целесообразности применения двухконтурных схем. В работах [1, 5] показано, что в будущем в отечественных системах теплоснабжения большее распространение получат способы количественного и качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки. Их достоинствами являются: увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении за счет понижения температуры обратной сетевой воды; возможность применения недорогих методов обработки подпиточной воды; значительная экономия электроэнергии на транспорт теплоносителя за счет ограничения времени работы теплосети с максимальным расходом сетевой воды; снижение количества коррозионных повреждений трубопроводов за счет поддержания постоянной температуры сетевой воды в подающей магистрали теплосети; меньшая инерционность регулирования тепловой нагрузки; наилучшие показатели по режиму систем отопления (табл. 1). На кафедре ТГВ УлГТУ разработаны технологии количественного и качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки [6, 7]. Сущность и новизна предложенных технологий заключается в параллельном включении пиковых водогрейных котлов и сетевых подогревателей, позволяющем снизить затраты на водоподготовку, увеличить выработку электроэнергии на тепловом потреблении (рис. 1). При количественном регулировании температуру сетевой воды в подающей магистрали τ1 поддерживают постоянной. Устанавливают ее исходя из средней температуры насыщения пара верхних отопительных отборов теплофикационных турбин во с учетом средней величины недогрева воды в верхних сетевых подогревателях 1 = во – всп. Расход сетевой воды в базовой части графика регулирования тепловой нагрузки Q = f(н) регулируют изменением количества включенных сетевых подогревателей, а в пиковой части графика, при включенных сетевых подогревателях всех турбин, расход сетевой воды регулируют изменением количества водогрейных котлов, включенных параллельно сетевым подогревателям [6].При качественно-количественном регулировании в базовой части графика Q = f(н) осуществляют центральное качественное регулирование тепловой нагрузки путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей только через сетевые подогреватели, а после полной загрузки сетевых подогревателей, в пиковой части графика Q = f(н), осуществляют качественно-количественное регулирование тепловой нагрузки, для чего увеличивают расход сетевой воды за счет подачи ее в водогрейные котлы, включенные параллельно сетевым подогревателям [7]. Регулирование температуры общего потока сетевой воды, подаваемой потребителям, в обоих случаях производят по пониженному температурному графику теплосети 110/70 °С (вместо традиционно применяемого в известных способах графика 150/70 °С в первую очередь за счет изменения тепловой нагрузки сетевых подогревателей и во вторую очередь — за счет изменения нагрузки водогрейных котлов). Выбор температурного графика обусловлен тем, что при давлении пара в верхних отопительных отборах 0,15–0,2 МПа с температурой насыщения 115–120 °С и величине недогрева воды в верхних сетевых подогревателях 5 °С, температура сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети будет равна 1 = 110–115 °С. Утечки воды из теплосети компенсируются подпиточной водой, которая благодаря пониженному температурному графику работы теплосети подвергается противонакипной обработке по упрощенной технологии. Разработаны методики расчета количественного и качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки [1, 5, 9]. В основу методик расчета положено уравнение гидравлики, связывающее потери напора в теплосети с расходами воды на отопление и горячее водоснабжение. Существенной особенностью предложенных методик является учет влияния нагрузки горячего водоснабжения на работу систем отопления. Построенные зависимости можно использовать в качестве графиков регулирования при осуществлении количественного (рис. 2) и качественно-количественного регулирования нагрузки в открытых системах теплоснабжения. При количественном и качественно-количественном регулировании организацию переменного расхода воды в теплосети необходимо сопровождать автоматизацией и гидравлической защитой местных отопительных систем. Разработанные в НИЛ ТЭСУ способы автоматизации и защиты с установкой регулятора расхода на обратной линии и регулятора давления на подающей линии отопительной системы наиболее точно отвечают принципам количественного и качественно-количественного регулирования, позволяют создать у всех абонентов пропорциональную разрегулировку, устранить влияние отбора воды на горячее водоснабжение на работу системы отопления, осуществить гидравлическую защиту местной системы отопления (рис. 3) [10].Технико-экономическое исследование основных технических параметров систем теплоснабжения позволило доказать целесообразность перевода систем теплоснабжения на новые технологии регулирования тепловой нагрузки. Значительная экономия топливно-энергетических ресурсов при количественном и качественно-количественном регулировании достигается за счет увеличения электрической мощности, развиваемой турбинами ТЭЦ на тепловом потреблении, а также за счет снижения расхода электроэнергии на транспорт теплоносителя. Пониженный температурный график теплосети позволяет производить подготовку подпиточной воды по упрощенной технологии, например, путем дозирования в сетевую воду ингибитора отложения минеральных солей (ИОМС). При этом максимальное снижение капитальных затрат в водоподготовительное оборудование для подпитки теплосети возможно в 5 раз, а эксплуатационных издержек — в 15 раз. Высокоэкономичным мероприятием является применение преобразователей частоты в системах теплоснабжения, установка которых позволяет значительно экономить элек троэнергию (20–60 %), потребляемую насосным оборудованием. Срок окупаемости такого оборудования составляет 1,1–6,1 года. Технико-экономические расчеты показывают, что приведенные затраты в системы теплоснабжения при реализации количественного регулирования тепловой нагрузки на 40–50 % меньше затрат при качественном регулировании тепловой нагрузки. Выводы 1. В настоящее время возврат к широко применявшемуся в прошлые годы температурному графику 150/70 °С практически невозможен. Реализация централизованного низкотемпературного теплоснабжения при качественном регулировании тепловой нагрузки потребует значительных капитальных и энергетических затрат в системах теплоснабжения. 2. Предложены усовершенствованные технологии реализации качественного регулирования тепловой нагрузки, позволяющие существенно повысить эффективность работы систем теплоснабжения за счет повышения надежности и экономичности работы пиковых источников тепловой мощности на ТЭЦ. Разработана методика расчета температурного графика замкнутого контура водогрейных котлов в двухконтурных схемах теплоисточников открытых систем теплоснабжения. 3. На основе анализа современного состояния регулирования тепловой нагрузки, результатов обследования систем теплоснабжения, зарубежного опыта энергосбережения в системах теплоснабжения сделан вывод о целесообразности преимущественного применения в отечественных системах теплоснабжения количественного и качественно-количественного регулирования теплонагрузки. 4. Для реализации количественного и качественно-количественного регулирования предложены новые схемы тепловых электрических станций, основной особенностью которых является параллельное включение пиковых водогрейных котлов и сетевых подогревателей теплофикационных турбин. 5. Разработаны методики расчета количественного и качественно-количественного регулирования открытых систем теплоснабжения, существенной особенностью которых является учет влияния нагрузки горячего водоснабжения на работу систем отопления при переменном расходе воды в теплосети. 6. Разработан ряд технических решений по стабилизации гидравлического режима местных абонентских систем при переменном расходе воды в теплосети. Предложенные схемы автоматизации абонентских систем позволяют одновременно организовать местное количественное регулирование тепловой нагрузки и гидравлическую защиту систем отопления. Полная автоматизация абонентских установок способствует перенесению основной доли регулирования на местные системы. Роль центрального регулирования на ТЭЦ в перспективе будет заключаться в корректировке режимных параметров в зависимости от параметров на абонентских вводах. 7. В результате технико-экономического исследования технологий количественного и качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки систем теплоснабжения установлено, что их реализация обеспечивает снижение приведенных затрат на 40–50 % по сравнению с качественным регулированием. Наибольшая экономия при реализации количественного и качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки достигается за счет снижения затрат на водоподготовительное оборудование ТЭЦ, снижения затрат на транспорт теплоносителя и увеличения электрической мощности, развиваемой турбоустановками на тепловом потреблении.

1. Шарапов В.И., Ротов П.В. Технологии регулирования нагрузки систем теплоснабжения // Ульяновск: УлГТУ, 2003. 2. Шарапов В.И., Орлов М.Е. Пиковые источники теплоты систем централизованного теплоснабжения // Ульяновск: УлГТУ, 2003. 3. Патент 2159336(RU).МПК F 01 К 17/02. Тепловая электрическая станция / В.И. Шарапов, М.Е. Орлов, П.В. Ротов // Бюллетень изобретений, №32/2000. 4. Патент 2159337(RU). МПК F 01 К 17/02. Тепловая электрическая станция / В.И. Шарапов, М.Е. Орлов, П.В. Ротов // Бюллетень изобретений, №32/2000. 5. Шарапов В.И., Ротов П.В. О регулировании нагрузки открытых систем теплоснабжения // Промышленная энергетика, №4/2002. 6. Патент 2159393(RU).МПК F 24 D 9/02. Способ работы системы теплоснабжения / В.И. Шарапов, П.В. Ротов, М.Е. Орлов // Бюллетень изобретений, №32/2000. 7. Патент 2174610(RU). МПК F 01 К 17/02. Способ работы тепловой электрической станции / В.И. Шарапов, М.Е. Орлов, П.В. Ротов // Бюллетень изобретений, №13/2001. 8. Шарапов В.И., Ротов П.В., Орлов М. Е. Количественное регулирование нагрузки открытых систем теплоснабжения на ТЭЦ // Известия Вузов. Проблемы энергетики, №7–8/2001. 9. Sharapov V.I., Rotov P.V., Orlov M.E. Quantitative regulation of loading of heat supply systems // Russian national symposium on power engineering. Kazan: Kazan State Power Eng. University, 2001. — Vol. V. 10. Патент 2190164(RU).МПК F 24 D 19/10, 3/02. Система отопления / В.И. Шарапов, П.В. Ротов, Э.У. Ямлеева // Бюллетень изобретений, №27/2002.

14 CFR § 27.859 — Системы отопления. | Электронный свод федеральных правил (e-CFR) | Закон США

§ 27.859 Системы отопления.

(а) Общие. Для каждой системы отопления, в которой воздух в кабине проходит над выпускным коллектором или рядом с ним, должны быть предусмотрены средства, предотвращающие попадание угарного газа в кабину или пилотский отсек.

b) Теплообменники. Каждый теплообменник должен быть —

(1) Из подходящих материалов;

(2) Надлежащее охлаждение при любых условиях; и

(3) Легко разбирается для осмотра.

(c) Противопожарная защита пламенных нагревателей. За исключением отопителей, конструкция которых предотвращает опасность в случае утечки топлива в топливной системе отопителя, возгорания в вентиляционном канале или любой другой неисправности отопителя, каждая зона отопителя должна иметь противопожарные средства в соответствии с применимыми требованиями §§ 27.1183, 27.1185, 27.1189, 27.1191, и быть снабжены —

(1) Утвержденные быстродействующие пожарные извещатели в количестве и местах, обеспечивающих быстрое обнаружение возгорания в зоне обогревателя.

(2) Системы пожаротушения, обеспечивающие по крайней мере один адекватный разряд во все зоны зоны нагревателя.

(3) Полный дренаж каждой части каждой зоны для сведения к минимуму опасностей, возникающих в результате отказа или неисправности любого компонента, содержащего легковоспламеняющиеся жидкости. Дренажные средства должны быть —

(i) Эффективен в условиях, которые, как ожидается, преобладают, когда необходим дренаж; и

(ii) Устроены таким образом, чтобы вытекающая жидкость не создавала дополнительную опасность возгорания.

(4) Вентиляция, организованная таким образом, чтобы выбрасываемые пары не создавали дополнительной опасности возгорания.

(d) Вентиляционные воздуховоды. Каждый вентиляционный воздуховод, проходящий через любую зону обогревателя, должен быть пожаробезопасным.

(1) Если изоляция не обеспечивается противопожарными клапанами или аналогичными эффективными средствами, канал вентиляционного воздуха после каждого обогревателя должен быть огнестойким на достаточно большом расстоянии, чтобы гарантировать, что любое возгорание, возникающее в обогревателе, может локализоваться в канале.

(2) Каждая часть любого вентиляционного канала, проходящего через любую зону с системой воспламеняющихся жидкостей, должна быть сконструирована или изолирована от этой системы таким образом, чтобы неисправность любого компонента этой системы не могла привести к попаданию горючих жидкостей или паров в вентиляционный воздушный поток.

(e) Воздуховоды для горения. Каждый воздуховод для горения должен быть огнеупорным на достаточно большом расстоянии, чтобы предотвратить повреждение от обратного пламени или обратного распространения пламени.

(1) Ни один канал воздуха для горения не может соединяться с потоком вентиляционного воздуха, за исключением случаев, когда пламя от обратного пламени или обратного горения не может попасть в поток вентиляционного воздуха ни при каких условиях эксплуатации, включая обратный поток или неисправность нагревателя или связанных с ним компонентов.

(2) Ни один канал воздуха для горения не может препятствовать быстрому устранению любого обратного пламени, которое, если такое ограничение может привести к выходу из строя нагревателя.

(f) Управление нагревателем: общее. Должны быть предусмотрены средства для предотвращения опасного скопления воды или льда на любом компоненте управления обогревателем, трубопроводе системы управления или устройстве безопасности или внутри них.

(ж) Элементы управления безопасностью обогревателя. Для каждого пламенного нагревателя должны быть предусмотрены следующие средства контроля безопасности:

(1) Для каждого обогревателя должны быть предусмотрены средства, независимые от компонентов, предназначенных для нормального непрерывного контроля температуры воздуха, воздушного потока и расхода топлива, для автоматического отключения зажигания и подачи топлива этого обогревателя в точке, удаленной от этого обогревателя. когда происходит любое из следующего:

(i) Температура теплообменника превышает безопасные пределы.

(ii) Температура вентиляционного воздуха превышает безопасные пределы.

(iii) Поток воздуха для горения становится недостаточным для безопасной работы.

(iv) Поток вентиляционного воздуха становится недостаточным для безопасной работы.

(2) Средства соответствия параграфу (g)(1) данного раздела для любого отдельного нагревателя должны:

(i) быть независимыми от компонентов, обслуживающих любой другой обогреватель, тепловая мощность которого необходима для безопасной работы; и

(ii) Держите обогреватель выключенным до повторного запуска экипажем.

(3) Должны быть предусмотрены средства для предупреждения экипажа об отключении любого обогревателя, тепловая мощность которого необходима для безопасной эксплуатации, автоматическими средствами, предписанными в пункте (g)(1) настоящего параграфа.

(h) Воздухозаборники. Каждый воздухозаборник для горения и вентиляции должен быть расположен так, чтобы никакие легковоспламеняющиеся жидкости или пары не могли попасть в систему отопителя.

(1) При нормальной работе; или

(2) В результате неисправности любого другого компонента.

(i) Выпуск отопителя. Каждая выхлопная система обогревателя должна соответствовать требованиям §§ 27.1121 и 27.1123.

(1) Каждый выхлопной кожух должен быть герметизирован, чтобы воспламеняющиеся жидкости или опасные количества паров не могли попасть в выхлопную систему через соединения.

(2) Никакая выхлопная система не может препятствовать быстрому устранению любого обратного пламени, которое, если такое ограничение может привести к отказу нагревателя.

j) Топливные системы отопителей. Каждая топливная система отопителя должна соответствовать требованиям к топливной системе силовой установки, влияющим на безопасную работу отопителя. Каждый компонент топливной системы отопителя в потоке вентиляционного воздуха должен быть защищен кожухами, чтобы никакая утечка из этих компонентов не могла попасть в поток вентиляционного воздуха.

(л) Дренажи. Должны быть предусмотрены средства для безопасного слива любого топлива, которое может скапливаться в камере сгорания или теплообменнике.

(1) Каждая часть любой дренажной системы, работающей при высоких температурах, должна быть защищена таким же образом, как и выпускные отверстия обогревателя.

(2) Каждый слив должен быть защищен от опасного скопления льда при любых условиях эксплуатации.

[Док. № 5074, 29 FR 15695, 24 ноября 1964 г., с поправками, внесенными Amdt. 27-23, 53 ФР 34211, 2, 19 сент.88]

Системы отопления и охлаждения — NYSERDA

Назад к Обогрейте и охладите свой дом

 

Отопление — это самая большая статья расходов на энергию в среднем доме, и две трети всех домохозяйств в США используют кондиционеры, что делает их затраты на энергию еще выше. В штате Нью-Йорк на обычные системы отопления и охлаждения (печи, бойлеры, центральные/оконные кондиционеры и т. д.) приходится 37 процентов потребления энергии и 32 процента выбросов парниковых газов.

Современные тепловые насосы позволяют домам оставаться более комфортными круглый год, экономить энергию и сокращать свой углеродный след. Тепловой насос — это универсальная система отопления и кондиционирования воздуха, которая является экологически чистой, чрезвычайно эффективной и доступной в эксплуатации — и все это без использования ископаемого топлива.

Доступно несколько типов тепловых насосов. Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, чтобы просмотреть доступные варианты, или посетите веб-сайт NYS Clean Heat, чтобы получить подробную информацию о преимуществах тепловых насосов, принципах их работы, инструменте для сравнения ваших вариантов, а также подробную информацию о доступных скидках и вариантах финансирования.

Посетите NYS Clean Heat, чтобы начать работу

Воздушные тепловые насосы Геотермальные тепловые насосы
Центральные системы (канальные) Бесканальные мини-сплит-системы
Обзор Центральные системы подключаются к одному внутреннему блоку (часто печи), проталкивая воздух через ряд воздуховодов, который выбрасывается через вентиляционные отверстия по всему дому. Центральные системы полагаются на наружный компрессор/конденсатор. Бесканальные мини-сплит-системы состоят из наружного компрессорного или конденсаторного блока, который соединяется с внутренним блоком для распределения тепла или переменного тока по всему дому. Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами, извлекают тепло из земли в холодную погоду через подземную систему трубопроводов, которое затем распределяется по всему дому. В теплые месяцы процесс меняется на обратный, чтобы обеспечить охлаждение.
Ожидаемая продолжительность жизни ~ 15 лет ~ 15 лет ~ 25 лет
Наиболее распространенные варианты источников топлива Электричество Электричество Электричество
Преимущества
  • Может иметь более низкую цену, чем мини-сплиты без воздуховодов (за исключением установки воздуховодов)
  • Отопление и охлаждение дома в два-четыре раза эффективнее обычных систем отопления и охлаждения, что снижает счета за коммунальные услуги
  • Позволяет контролировать температуру всего дома с помощью одного термостата
  • Не требуют сжигания, что устраняет угарный газ, что делает их более безопасными, чем обычные варианты нагрева и охлаждения
  • Может сочетаться с фотоэлектрическими солнечными батареями и вариантами хранения электроэнергии на месте, чтобы уменьшить зависимость от источников энергии из ископаемого топлива
  • Производить меньше выбросов парниковых газов, делая окружающую среду чище