Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Актуальність теми. Сучасне проектування і будівництво енергоефективних будівель полягає у більш раціональному використанні енергетичних ресурсів, витрачених на енергопостачання, теплопостачання та водопостачання будівлі шляхом прийняття інноваційних рішень, які можуть бути здійснені технічно, обґрунтовані економічно, а також прийнятні з екологічної та соціальної точок зору і не змінюють звичного способу життя. Пріоритетність при виборі енергозберігаючих технологій мають технічні рішення, які одночасно сприяють поліпшенню мікроклімату приміщень та захисту навколишнього середовища. Розгляд енергоефективної будівлі як сукупності незалежних інноваційних рішень порушує принципи системності та призводить до зниження енергетичної та економічної ефективності проекту. Зростаючі запити щодо комфорту й сервісу призводять до необхідності вдосконалювати засоби моніторингу, контролю та керування систем тепло- та водопостачання будівель. У кожного підприємства є власні вимоги до устаткування будівель. При цьому вирішальне значення має вибір правильного технічного рішення системи керування.

Комплекс систем життєзабезпечення призначений для створення оптимальних умов роботи й життєдіяльності людей у будівлі, скорочення експлуатаційних витрат і енергозбереження.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає у підвищенні рівня ефективності споживання теплової енергії та водоспоживання будівлі (на прикладі адміністративної будівлі гірничодобувного підприємства) за рахунок побудови системи моніторингу та контролю параметрів енергоефективності.

Для досягнення мети роботи вирішувались задачі:

- побудова структурної схеми комплексної системи керування адміністративною будівлею;

- визначення факторів, які впливають на рівень енергоефективності тепло- та водопостачання;

- впровадження комплексу засобів моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання адміністративної будівлі.

Об'єктом дослідження є режими теплопостачання та водопостачання будівель, а також організація поточного безпосереднього моніторингу контролю фактичного стану приміщень.

Предметом дослідження є система моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання.

Методи дослідження : пошукові, проектні та дослідницькі розробки.

Наукова новизна отриманих результатов

1) проведено аналіз систем керування тепло- та водопостачанням;

2) досліджено тепловий режим адміністративної будівлі гірничодобувного підприємства;

3) досліджені основні критерії вибору та характеристики апаратних засобів для реалізації таких систем (контролерів, датчики, термостат, систем збору та передачі інформації).

4) розроблено систему моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання адміністративної будівлі;

Практичне значення отриманих результатів. Результатом впровадження системи моніторингу та контролю є підвищення рівня ефективності використання теплової енергії; забезпечення надійного і гарантованого керування системами тепло- та водопостачання, що знаходяться в експлуатації адміністративної будівлі.

Публікації. Зміст магістерської роботи відображено у двох публікацій в науковому виданні:

1. Енергозбереження в системах тепло- та водопостачання.

2. Огляд сучасних систем автоматизації будівель.

1. Моніторинг в системах тепло- та водопостачання адміністративних будівель

1.1 Інтелектуалізація будівель

тепловий енергія водоспоживання будівля

Концепція «інтелектуальної будівлі» полягає в створенні єдиної взаємозалежної системи керування всіма інженерними системами будівлі, забезпечуючи комфортне й безпечне середовище перебування, що максимально відповідає потребам користувачів, при мінімізації витрат на її підтримку.

Інтелектуальна будівля - це будівля, у проектуванні, будівництві й експлуатації якої використані сучасні технології, що дозволяють керувати всім життєвим циклом будівлі та її підсистем як єдиним цілим, забезпечуючи сучасний рівень гарантії справності роботи всіх інженерних систем, оптимальні режими експлуатації й економічне споживання зовнішніх ресурсів [32].

Основні особливості інтелектуальних будівель:

здатність оптимально реагувати на зміни в процесах, що відбуваються в будівлі;

сполучення децентралізованих (розподілених) принципів побудови систем із централізацією функції моніторингу;

структурований підхід до побудови інженерних систем будівель;

всі системи керування інтегруються один з одним з мінімальними витратами;

обслуговування систем організоване оптимально;

є можливість нарощування й видозмінювання конфігурації інстальованих систем;

центральне диспетчерське керування забезпечує моніторинг, контроль і керування функціями будівель.

Системи життєзабезпечення інтелектуальної будівлі не тільки взаємодіють із системами безпеки, але й здійснюють постійний самоконтроль своїх мереж і устаткування. Функція моніторингу мереж і устаткування, властива "інтелектуальним" системам, дозволяє не допустити аварійні ситуації, що надзвичайно важливо для багатолюдних об'єктів.

Коротке визначення інтелектуальної будівлі з погляду кабельної системи: це будівля з єдиною кабельною архітектурою, що забезпечує циркуляцію всього потоку інформації: телефонію, передачу даних у локальній мережі, відео та інших даних аж до великих систем життєзабезпечення і керування будівлею.

Під системами життєзабезпечення будівлі мається на увазі:

- телефонно-комп'ютерна мережа;

- контроль доступу в приміщення;

- пожежна безпека будівлі;

- керування опаленням, гарячим водопостачанням;

- кондиціонуванням та вентиляцією;

- відеоспостереження з метою безпеки.

Інтелектуальна будівля (IB - Intelligent Building) являє собою комплекс організаційних, інженерно-технічних заходів та програмних засобів, спрямованих на створення високоефективної економічної інфраструктури обслуговування комплексу, що максимально відповідає потребам користувачів, це споруда, у якій за допомогою спеціальних технічних засобів створені ідеальні кліматичні і професійні умови праці персоналу, забезпечується необхідний рівень захисту від стихійних лих та несанкціонованого доступу, максимально раціональним чином витрачаються наявні енергетичні та комунальні ресурси [4].

Можливості інтелектуальної будівлі широкі, а користь, яку одержує споживач, досить істотна. Крім того на підтримання комфорту витрачається обмежена кількість часу, заощаджуються матеріальні засоби, оскільки всі компоненти працюють в енергозберігаючих режимах.

Переваги концепції "інтелектуальної будівлі": виключення "людського фактору", комплексна безпека (захист інформації та мінімізація ризиків техногенних аварій), автоматичний контроль та керування енергоресурсами, гнучкий підхід до використання ресурсів (як своїх, так і зовнішніх), скорочення витрат на керування та експлуатацію устаткування, програмований розподіл навантажень, можливість системної інтеграції та оновлення.

Створення мікропроцесорних промислових контролерів персональних комп'ютерів дозволило проектувати надійні високопродуктивні системи моніторингу, контролю та керування в будівельній промисловості. На сьогодні існує безліч різних систем та протоколів для забезпечення повноцінного моніторингу та контролю інженерних систем будівель[17,18,19].

1.2 Комплексна система моніторингу та керування будівлею

Загальна структурна схема комплексної системи керування будівлею наведена на рисунку 1.1. Система складається з центрального диспетчерського пульта, обладнаного сервером та підсистем управління й контролю будівлі, які можна поділити на три умовні напрямки. Реалізація такої системи керування залежить від фінансових можливостей замовника об'єкту й технічної підготовки будівельної фірми.

Обмеженість бюджету й проблеми охорони навколишнього середовища підвищують вимоги до керування енергоспоживанням. Зростаючі запити щодо комфорту й сервісу призводять до необхідності вдосконалювати засоби керування. У кожного підприємства є власні вимоги до устаткування будівель. При цьому вирішальне значення має вибір правильного технічного рішення системи керування [12].

Система керування будівлею дозволяє:

оперативно приймати рішення при аварійних та позаштатних ситуаціях (пожежі, затопленні, витоках води, газу, несанкціонованому доступі в охоронювані приміщення); забезпечити своєчасну локалізацію аварійних ситуацій; одержувати об'єктивну інформацію про стан всіх систем будинку і їхній роботі; забезпечити контроль і керування при позаштатних ситуаціях; забезпечувати оптимальний режим керування інженерним устаткуванням з метою скорочення витрат на використання енергоресурсів, споживаних будинком (гарячої та холодної води, тепла, електроенергії, повітря й т.д.); вести об'єктивний аналіз роботи устаткування, дій інженерних служб і підрозділів охорони при позаштатних ситуаціях.

Рисунок 1.1 - Загальна структурна схема комплексної системи керування адміністративною будівлею

Основні елементи ("структурні" принципи побудови) інтелектуальної будівлі [32]:

комплекс систем безпеки (КСБ);

комплекс систем життєзабезпечення (КСЖ);

комплекс систем інформатизації (КСІ);

структурована кабельна система (СКС);

єдиний центр моніторингу, контролю та керування (АСК будівлею).

Важливою структурною одиницею інтелектуальної будівлі є єдиний центр диспетчеризації, що здійснює контроль за станом всього комплексу й керування системами життєзабезпечення будівлі. Для правильного його функціонування необхідно передбачити всі взаємозв'язки між окремими системами, ступінь їх інтеграції й структуру апаратно-програмного забезпечення центра. Тому при проектуванні інтелектуальної будівлі одним з визначальних принципів є формування єдиного підходу при побудові всіх систем різних комплексів. Такий уніфікований підхід до формування багатофункціонального комплексу систем простіше досягти, якщо створення інтелектуальної будівлі доручити одній фірмі - системному інтегратору, що бере на себе всю відповідальність за кінцевий результат.

Комплекс систем безпеки

Інженерне устаткування інтелектуальної будівлі являє собою комплекс складних інженерно-технічних систем безпеки - життєзабезпечення - інформатизації з відповідними системами керування.

Системи безпеки інтелектуальної будівлі взаємодіють між собою й становлять інтегрований комплекс систем безпеки.

Комплекс систем безпеки забезпечує захист життя й здоров'я людей, які знаходяться в будівлі, захист матеріальних та інформаційних цінностей, захист власних ресурсів комплексу й технічних засобів і т.д.

До складу комплексу системи безпеки входять наступні системи:

система охоронно-тривожної сигналізації;

система керування доступом;

система телевізійного спостереження;

система збору й обробки інформації;

системи пожежної сигналізації й оповіщення про пожежу;

система автоматичного пожежогасіння.

Система охоронно-тривожної сигналізації забезпечує:

незалежну дистанційну установку й зняття з охорони приміщень із видачею сигналу тривоги у випадку несанкціонованого проникнення в приміщення; ведення протоколу подій у пам'яті охоронних панелей; цілодобовий контроль обстановки на об'єкті, блокування дій, що приводять до позаштатних ситуацій, з метою запобігання несанкціонованого проникнення в будівлю.

Система контролю й керування доступом забезпечує:

регламентацію доступу в приміщення й зони об'єкта;

ведення протоколів подій, електронних журналів;

контроль переміщення персоналу відповідно до регламенту.

Телевізійна система охорони й спостереження забезпечує:

цілодобове спостереження обстановки в зонах центрального входу, службового входу, периметра будівлі; цілодобове спостереження обстановки у внутрішніх зонах об'єкта.

Система збору й обробки інформації забезпечує:

ієрархічний доступ (за допомогою пароля) до функцій і ресурсів комплексу системи безпеки;

контроль дій операторів постів охорони й інших користувачів;

графічне й текстове відображення подій з прив'язкою до планів об'єкта;

керування, контроль і синхронізацію роботи систем комплексу.

Система пожежної сигналізації й оповіщення про пожежу забезпечує:

видачу сигналу тривоги при виникненні пожежної небезпеки;

ведення протоколу подій у пам'яті пожежної панелі;

цілодобовий контроль обстановки на об'єкті й стану системи;

звукове, світлове й мовне оповіщення людей, які знаходяться в будівлі про шляхи евакуації.

Система автоматичного пожежогасіння забезпечує:

автоматичне виявлення вогнищ загоряння;

включення засобів пожежогасіння для локалізації й гасіння пожеж у їх початковій стадії.

Комплекс систем життєзабезпечення

Комплекс систем життєзабезпечення призначений для створення оптимальних умов роботи й життєдіяльності людей у будівлі, скорочення експлуатаційних витрат і енергозбереження.

До складу комплексу системи життєзабезпечення входять наступні основні системи:

Системи моніторингу та контролю параметрів енергоефективності опалення, вентиляції й кондиціювання повітря;

система керування мікрокліматом;

система гарантованого безперебійного електропостачання;

система вилученого моніторингу, контролю й керування електропостачанням;

системи освітлення й керування освітленням;

системи контролю й керування ліфтами;

система обліку енергоносіїв і інші системи.

Комплексна система опалення, вентиляції й кондиціювання повітря призначена для створення оптимальних параметрів повітря й підтримки їх на заданих рівнях у приміщеннях будівлі. Процес моніторингу та керування подачі тепла в приміщення в холодну пору року в системі опалення будівлі здійснюється автоматично відповідно до даних, одержуваними від датчиків температури зовнішнього й внутрішнього повітря, і алгоритмом роботи програмувальних контролерів, керуючих роботою виконавчих пристроїв (електроприводами клапанів трубопроводів, приводами насосів).

Система керування мікрокліматом контролює параметри повітря в приміщеннях будівлі. АСУ мікрокліматом інтелектуальної будівлі будується на основі розподілених мереж керування при наявності центральної станції моніторингу й керування, що забезпечує додаткові сервісні функції. Система керування складається з розташованих в будівлі виконавчих контролерів, з'єднаних з сервером і автоматизованим робочим місцем оператора. Контролери, як правило, розміщаються поблизу керованих пристроїв і датчиків. По мережі вони обмінюються інформацією з автоматизованим робочим місцем оператора. У випадку втрати зв'язку з оператором вони можуть працювати в автономному режимі відповідно до алгоритму раніше завантажених програм.

Контролери забезпечують:

прийом та попередня обробка інформації з датчиків температури й тиску;

регулювання температури теплоносія в трубопроводі відповідно до заданих алгоритмів;

контроль стану теплообмінних агрегатів і фільтрів;

самодіагностичні системи локального керування;

відключення при виникненні аварійних ситуацій.

Сучасні системи керування складаються з комп'ютера керування, пов'язаного із сервером баз даних, і мережевих контролерів, з якими можуть бути зв'язані сотні виконавчих (локальних) контролерів мережі. При цьому актуальні дані доступні для всієї системи.

Система гарантованого безперебійного електропостачання забезпечує споживачів електроживленням установлених параметрів, моніторинг і керування електропостачанням.

Система моніторингу й керування електропостачанням виконує найважливішу функцію - захищає інформацію, що зберігається на серверах і робочих станціях. У випадку тривалого відключення електроживлення у вхідній мережі спочатку коректно закриваються додатки, що працюють на станціях, потім - на серверах.

Система обліку енергоносіїв призначена для сумарного обліку витрати води, тепла й електроенергії на вході будівлі, окремого обліку по зонах і передачі даних обліку в диспетчерську службу.

Комплекс систем інформатизації

Інтелектуальна будівля насичений безліччю кабельних проводок та інформаційних мереж, серед яких телефонна мережа, локальна обчислювальна мережа і інші слабкострумові мережі контролю й керування. Кабельні системи є основою, на якій будуються всі компоненти інформаційно-обчислювальних мереж інтелектуальної будівлі. Правильна організація мережі визначає надійність функціонування всіх служб будинку.

Базою комплексу систем інформатизації є структурована кабельна система, призначена для організації фізичного рівня системи передачі інформації в локальних обчислювальних і телекомунікаційних мережах. До складу комплексної системи інформатизації входять системи, призначені для прийому телевізійних програм, радіотрансляції, передачі даних та інформування людей у інтелектуальній будівлі:

локальна обчислювальна мережа;

система телефонної мережі;

система прийому ефірного й супутникового телебачення;

система радіофікації;

засобу оперативного радіозв'язку персоналу й інші системи.

Функції керування територіально розподілені між локальними контролерами, наближеними до датчиків і виконавчих пристроїв. Будівля стає інтелектуальною тільки тоді, коли в ній працюють взаємозалежні, інтегровані інженерні системи, що утворюють комплекс безпеки - життєзабезпечення - інформатизації.

Архітектуру системи керування комплексом можна представити у вигляді піраміди, на нижньому рівні якої перебувають датчики, на верхньому - центральні панелі систем і автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора комплексу.

На вершині цієї піраміди перебуває автоматизоване робоче місце оператора (адміністратора) системи. При цьому функціонування системи, у цілому, не залежить від стану (працездатності) автоматизованого робочого місця. Наявність автоматизованого робочого місця лише надає додаткові зручності при здійсненні функцій програмування, конфігурування, моніторингу, контролю й керування системою. Така організація підвищує ефективність керування й надає високу надійність всій системі. Завдяки розподіленій організації будівля буде контролюватися навіть при виході з ладу комунікаційної мережі.

Багаторівневі системи керування будівлею (рисунок 1.2) нагадують по своїй архітектурі автоматизовані системи керування виробництвом (АСУТП). Нерідко їх називають: "АСУ керування будівлею". Центральний ПК забезпечує загальне керування й через локальну мережу Ethernet пов'язаний з контролерами системного рівня, які підключаються безпосередньо до датчиків та виконавчих механізмів або через шину взаємодіють з контролером експлуатаційного рівня в різних зонах будівлі. В АСУ здійснюється опитування датчиків стану інженерного встаткування -моніторинг, первинна обробка й нагромадження даних, їх передача на сервер для подальшої обробки, зберігання на робочому місці диспетчера. У такий спосіб контролюються параметри опалення, водо- і електропостачання, каналізації (для сигналізації про протікання), пожежної й охоронної систем, освітлення, стану ліфтів та доступ у приміщення.



Рисунок 1.2 - Багаторівнева система керування будівлею

1.3 Моніторинг у системах тепло- та водопостачання будівлі

Для здійснення грамотного розподілу та споживання тепла, скорочення його непродуктивних втрат необхідне впровадження процедур моніторингу та білінгу.

Моніторинг - процес, що забезпечує постійне оперативне одержання достовірної інформації про функціонування об'єкту. Моніторинг повинен забезпечувати оцінку ефективності вироблення, транспортування та споживання теплової енергії на рівні фізичних та економічних показників.

Для експериментального визначення оптимального режиму роботи опалювальної системи проводиться докладний температурний моніторинг системи й опалювальних приміщень. Він проводиться на протязі тривалого проміжку часу, при різних температурах зовнішнього повітря. Донедавна такий моніторинг являв собою складне технічне завдання через труднощі забезпечення надійної й погодженої роботи. Останнім часом ситуація змінилася з появою контролерів, не потребуючих спеціального обслуговування й здатних по заданій програмі проводити моніторинг та контроль температури в приміщенні. Такий моніторинг корисний при пуску в експлуатацію нових котелень, для з'ясування якості роботи системи на початку нового опалювального сезону, а також необхідно контролювати роботу опалювальної та водопостачальної системи на протязі всього часу експлуатації.

Способи температурного моніторингу базуються на сучасній технології збору, переносу й зберігання інформації, засоби моніторингу дозволяють за рахунок синхронного виміру температури одночасно у великій кількості досліджуваних об'єктів застосувати для обробки даних сукупність засобів регресійного, кореляційного й спектрального аналізів, що гарантує найбільш достовірне визначення температурних характеристик приміщень і ефективності роботи опалювальних систем на основі автономної котельні.

Система моніторингу та контролю тепло- та водопостачання будівлі - це комплекс програмно-апаратних засобів, основним завданням якого є забезпечення надійного і гарантованого керування цими системами, що знаходяться в експлуатації будівлі, а також виконавчими пристроями. Система повинна бути здатною за рахунок повної нероз'єднаної інформації від усіх засобів моніторингу прийняти правильне рішення і виконати відповідну дію, проінформувати оператора про подію. Система повинна бути відкрита для подальших функцій, що покладаються на неї. Система моніторингу та контролю складається з таких етапів: збір і обробка вихідних даних, що включає вивчення проектної документації й особливостей технологічних процесів, які відбуваються в приміщенні; розробка теплового режиму приміщення і методу її реалізації на основі використання обчислювальних пристроїв. Комплексна система керування дозволяє підвищити ефективність і спростити обслуговування будівлі, що у свою чергу означає зниження витрат.

Моніторинг базується на незалежній оцінці параметрів ефективності системи тепло- та водопостачання, на основі укрупнених базових показників-індикаторів:

витрата ресурсів (паливо, електроенергія, вода, хімреагенти);

реальні втрати енергії й води на одиницю довжини теплової мережі (Вт/м, л/м) для заданого діапазону щільності теплового навантаження (Мвт/км). Для зниження вартості, підвищення оперативності й імовірності моніторингу як вихідні дані використовуємо мінімальний набір доступних, важко фальсифікованих даних:

обсяги споживання ресурсів джерелом;

опалювальні об'єми та площі;

середньодобові температури протягом опалювального періоду.

Поняття системи моніторингу та контролю параметрів енергоефективності адміністративних будівель поєднує ряд систем, кожна з яких призначена для моніторингу та контролю одного енергоносія, що дуже зручно для користувача, який вирішує, з чого починати процес енергозбереження - чи вводити його комплексно, чи обмежитися для початку економією одного з ресурсів.

Комплексний підхід до організації раціонального використання енергоресурсів передбачає техніко - економічний аналіз резервів економії енгергоресурсів, розробку планів організаційно - технічних заходів та їх реалізацію.

Система моніторингу знижує обсяг споживання, за рахунок:

підвищення оперативності керування тепло- та водоспоживанням;

підвищення оперативності виявлення невиробничих втрат тепла, аварійних режимів роботи устаткування та ін..

Перелік вимог до систем моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло та водопостачання адміністративної будівлі:

- зниження первинних витрат на вироблення теплової енергії;

- мобільне керування цими системами без затримок;

- зростаючі вимоги щодо комфорту й сервісу;

- зниження енергоспоживання.

Вартість системи моніторингу та контролю перебуває в прямій залежності від типу та кількості виконуваних функцій.

Система теплопостачання не може бути об'єктивно оцінена й тим більше ефективно модернізована без обліку не лише технічних, але, головним чином, економічних, інституціональних і соціальних аспектів, які впливають на її функціонування.

Білінг - сукупність інституціональних, технічних та організаційних заходів, спрямованих на надання платної послуги по вимірюваннях, обробці результатів та проведенню платежів абонентів, що є споживачами ресурсу колективного доступу. Послуга надається білінговою компанією групі абонентів. Як правило, білінг здійснюється для абонентів, які є кінцевими споживачами ресурсу. До учасників процесу білінгу відносяться підприємства, що займаються виробництвом та транспортуванням ресурсу колективного доступу.

Для процедури білінгу важливі такі умови:

1. Споживач має технічну можливість регулювати споживання тепла (за допомогою автоматизованого індивідуального теплового пункту (ІТП), радіаторних термостатів або простих механічних вентилів, установлених на радіаторах опалення).

2. Споживач має технічну можливість вимірювати (оцінювати) обсяг індивідуального споживання теплової енергії будівлі за допомогою датчиків електронного типу, встановлених на радіаторах опалення.

Білінг незалежно від технологій, які застосовуються для проведення розрахунків, не може бути реалізований у відриві від моніторингу. Лише комплексний підхід, коли моніторинг охоплює всі елементи СТ (від котельні до споживача), дозволить одержати реальну економію.

Практично єдиним способом обліку споживання гарячої й холодної води є установка лічильників. Потенціал економії від впровадження такого заходу оцінюється від 25 до 50 %.

Моніторинг та контроль параметрів енергоефективності є необхідними процесами для систем тепло- та водопостачання, без яких ефективне керування та якість цих систем неможливо.

Моніторинг та білінг - першочергові, маловитратні та ефективні технології, впровадження яких дозволяє оптимізувати виробництво та споживання теплової енергії в системі теплопостачання та гарячого водопостачання.

1.4 Організація моніторингу тепло- та водопостачання будівлі

Економічна й добре організована система опалення адміністративної будівлі складається з декількох контурів і оснащується спеціальними системами моніторингу та контролю. Теплоносій, що надходить від котельної установки, розподіляється по різних опалювальних контурах, кожний з яких має власну регулюючу автоматику. Один контур живить високотемпературне опалення (радіатори) приміщень, інший - коридори, службові зони. За рахунок зміни подачі теплоносія терморегуляція виробляється відповідно до даних, що надходять від датчиків температури. Показники знімаються всередині будівлі та зовні [38].

Організація моніторингу систем тепло- та водопостачання- це не тільки оснащення цих систем засобами моніторингу. Насамперед це впровадження організаційно-правової та нормативної бази, що забезпечують створення економічних стимулів до енергозбереження й підвищення енергоефективності вироблення та споживання теплової енергії. Функції системи моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання - виявлення джерел можливої економії в системах тепло- та водопостачання. Для цього вона виконує:

- комплексний моніторинг й контроль вироблення та споживання теплової енергії;

- розрахунку розподілу фактично спожитого тепла й гарячої води по даним засобів моніторингу.

Для безперебійного функціонування опалювальної системи та системи водопостачання необхідна надійна високоякісна запірна арматура, яка служить для відключення окремих ділянок водогінної мережі або всієї теплової мережі будівлі.

Основні принципи побудови системи моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання будівлею: система повністю відкрита, тобто не існує обмежень на її розширення й модернізацію. Під відкритістю розуміється наявність єдиного протоколу взаємодії устаткування різних виробників, щоб технічні пристрої не конфліктували між собою, а були сумісні. Компоненти системи - як програмні, так і апаратні - не прив'язані до одного виробника.

Система керування будівлею працює в інтерактивному режимі й при виникненні екстремальної ситуації підказує обслуговуючому персоналу адміністративної будівлі, як розвиваються події, які дії уже виконані, а також що треба зробити і які команди подати. Вся інформація про процеси, що відбуваються, протоколюється, забезпечуючи аналіз і контроль всієї інформації.

2. Система опалення та водопостачання адміністративної будівлі

2.1 Тепловий режим будівлі

Адміністративна будівля являє собою складну архітектурно-конструктивну систему з різними складовими елементами її огороджувальних конструкцій, та інженерного устаткування, у яких протікають різні по фізичній сутності процеси поглинання, перетворення та передачі теплоти.

Під дією різниці температур зовнішнього, внутрішнього повітря та сонячної радіації приміщення через огороджувальні конструкції у зимовий час губить, а в літній одержує теплоту. Гравітаційні сили, дія вітру та вентиляція створюють перепади тисків, що призводять до перетікання повітря між сполученими приміщеннями і до його фільтрації через пори матеріалів і нещільності огороджень. Атмосферні опади, виділення вологи в приміщеннях, різниця вологості внутрішнього і зовнішнього повітря призводять до вологообміну через огородження, під впливом якого можливе зволоження матеріалів і погіршення їх теплозахисту.

Зовнішні огороджувальні конструкції захищають приміщення від несприятливих впливів клімату, спеціальні системи опалення, вентиляції і кондиціонування повітря підтримують у приміщенні протягом усього року визначені параметри внутрішнього середовища. Сукупність всіх інженерних засобів і пристроїв, що забезпечують заданий тепловий режим у приміщеннях будівлі, називається системою кліматизації будівлі. Тепловим режимом будівлі називається сукупність усіх факторів і процесів, що визначають теплову обстановку в його приміщеннях. Теплова ефективність будівлі характеризується витратами енергії на його кліматизацію, віднесеними до розрахункового періоду часу.

На рисунку 2.1 показана схема теплового балансу двох приміщень на різних поверхах адміністративної будівлі.



Рисунок 2.1 - Схема теплового балансу приміщень на різних поверхах адміністративної будівлі гірничодобувного підприємства:

1 - тепловтрати або теплонадходження через огороджуючі конструкції (стіни, покриття, перекриття, вікна); 2 - тепловиділення від опалювальних приладів; 3 - теплонадходження від технологічного устаткування; 4 - тепловтрати або теплонадходження через заповнення світлового прорізу; 5 - тепловтрати за рахунок повітрообміну.

Задача забезпечення в приміщеннях будівлі визначеного теплового режиму являє собою організацію взаємодіючих і взаємозалежних теплових потоків у складній архітектурно-конструктивній системі з різними елементами огороджувальних конструкцій та інженерного устаткування, кожна з який є енергоносієм та енергопередавачем. Принциповою особливістю цієї системи є та обставина, що будівля як єдина енергетична система являє собою не просте підсумовування цих елементів, а особливе їх з'єднання, що додає всій системі в цілому нові якості, відсутні окремо в кожного з елементів.

Декомпозиція будівлі як єдиної енергетичної системи представлена трьома основними енергетично взаємозалежними підсистемами:

- енергетичним впливом зовнішнього клімату на оболонку будівлі;

- енергією, що міститься в оболонці будівлі, тобто в зовнішніх огороджуючих конструкціях будівлі;

- енергією, що міститься усередині будівлі, тобто у внутрішньому повітрі, внутрішньому устаткуванні, внутрішніх огороджувальних конструкціях і т.д..

2.2 Розрахунок теплового споживання адміністративної будівлі гірничодобувного підприємства

Розахункові параметри зовнішнього повітря

Розраховуємо систему опалення адміністративної будівлі даного проекту при таких умовах:

- розрахункова мінімальна температура зовнішнього повітря tз = -25 0C

- середня температура нормального повітря за опалювальний період

tоп. пер = -2 0C.

Розрахункові параметри внутрішнього повітря

вологість внутрішнього повітря 55%,

температура в службовому приміщеннці tв=20 0С

температура в їдальні tв=22 0С

температура в душових кімнатах tв=23 0С

температура в коридорах tв=16 0С

Розрахунок тепла на опалення адміністративної будівлі

Максимальні витрати теплоти на опалення адміністративної будівлі

QО=qF(1+KВ),Вт (2.1)

де q-укрупнений показник максимальних витрат теплоти на опалення 1м2 площі, Вт/м2

F- площа, яка опалюється, м2

КВ-коефіцієнт, який враховує витрати теплоти на опалення будівлі.

Укрупнений показник максимальних витрат теплоти на опалення 1 м2 площі приймається або визначається методом лінійної інтерполяції в залежності від розрахункової температури навколишнього повітря для системи опалення з таблиці 2.1:

Таблиця 2.1- Укрупнений показник q максимальних витрат на опалення 1 м2 опалювальної площі

Розрахункова температура навколишнього повітря на опалення tн.о., оС	--10	-20	--30	--40
Укрупнений показник q , Вт/м2	1128	1153	1175	1186

Розрахункові температури навколишнього повітря tн.о. знаходяться в залежності від географічного розміщення місця будівництва адміністративної будівлі і зведено в таблицю 2.2:

Таблиця 2.2 - Кліматологічні дані Донецької області

Температура навколишнього повітря, оС
Розрахункова для опалення	Середня за опалювальний період
-25	-2

 Вт/м2.

Значення коефіцієнта КВ приймаємо рівним 0.25.

За формулою (2.1):

кВт.

Максимальні витрати теплоносія (води) на опалення

Gd0=3.6*Q0max/c/(tпр-tоб)=3,6*184,5*103/4,2/(95-70)=6,326*103 кг/год., при максимальному тепловому потоці на опалення, Вт Q0max=184,5*103.

Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огороджуючих конструкцій

Розрахунок стіни

Необхідний опір теплопередачі:

(2.2)

n- коефіцієнт, який приймається в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджуючих конструкцій по відношенню до зовнішнього повітря;

tв -розрахункова температура внутрішнього повітря, 0C, яка приймається відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 та нормам проектування;

tз - розрахункова зовнішня температура, 0C, рівна середній температурі найбільш холодної п`ятиденки;

в - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджуючих конструкций;

t н - нормативний температурний перепад між температурою внутреннього повітря та температурою внутрішньої поверхні огороджуючих конструкций;

- товщина шару;

- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару.

Розрахунок для службового приміщення №102:

tв = 20 0С (по ГОСТ 12.1.005-76);

tз = -25 0С;

в = 8.7 Вт/ м2 0С;

R0тр.=0,9*(20+25)/(4* 8.7)=1,27 м2 0С/Вт;

R0тр.=3.7 м2 0С/Вт ;

Приймаємо R0тр.=3.7 м2 0С/Вт [5];

Стіни цегляні =640мм;

R=1/в+1/1 +2/2 +3/3 +4/4 +1/н , де

1 =0,76 Вт/ м2 0С ; 1= 0,02 м ; 1 - штукатурка цементно-пісчанна

2 =0,041 Вт/ м2 0С ; 2 = х м ; 2 - утеплювач (пенополістірол)

3=0,70 Вт/ м2 0С ; 3 = 0,38 м ; 3 -цегла звичайна глиняна

4 = 0,76 Вт/ м2 0С ; 4 = 0,02 м ; 4 - штукатурка цементно-пісчанна

н=23 Вт/ м2 0С;

в=8,7 Вт/ м2 0С;

2=(3,7-(1/8.7+0,02/0,76+0,38/0.70+0,02/0,76+1/23))Ч0,041 ;

2=0,121 м;

ст.= 0,02+0,121+0,38+0,02=0,541 м;

К= 1/ R0факт = 1/3,7 = 0,27 - коефіцієнт тепловіддачі стін.

Розрахунок підлоги

За формулою (2.2):

R0тр.=0,9*(20+25)/(3* 8.7)=1.7 м2 0С/Вт;

R0тр.=3.7 м2 0С/Вт ;

Приймаємо R0тр.= 3.7 м2 0С/Вт.

R=1/в+1/н+1/1+2/2+3/3+4/4+1/н ,

1 =0,18 Вт/ м2 0С ; 1= 0,04 м ; 1 - з/б пустотна плита;

2=0.26 Вт/ м2 0С ; 2= 0,05 м; 2 - цементний розчин;

3 = 0,07 Вт/ м2 0С; 3 = х м ; 3 - лінолеум на тканевій підоснові;

н=17 Вт/ м2 0С; в=8.7 Вт/ м2 0С;

3=(3.7-(1/8.7+0,04/0,18+0,05/0,26+0.25/1,32+1/17))*0,07.

3=0.2м , приймаємо 3= 0,30 , тоді фактичний опір :

R0факт = 1/8.7+0,04/0,18+0,05/0,26+0.25/1,32+1/17+0,3/0,07 = 5,06

К= 1/ R0факт = 1/5,06 = 0,1975 - коефіцієнт тепловіддачі підлоги.

Розрахунок вікна

R0 втр = 0,469 ( м2 0C )/Вт - по СНиП II-3-79 ,

R0факт = 0,65;

К= 1/ R0факт = 1/0,65 = 1,538 - коефіцієнт тепловіддачі вікна.

Розрахунок зовнішньої двері

R0факт = 0.6 R0 сттр = 0.6 *(18+25)/(4*8,7)= 0,8( м2 0C )/Вт;

К= 1/ R0факт = 1/0,8 = 1,25 - коефіцієнт тепловіддачі двері.

Таблиця 2.3 - Товщина огороджуючих конструкцій та коефіцієнти теплопередачі

Огорожа	, мм	Ro м2 0С/Вт	К
Стіна Підлога Вікно Двері	541 300 - -	3,71 3,71 0,65 0,8	0,27 0,20 1.538 1.25

Втрати теплоти через огороджуючі конструкції

Q = F*к*(tp - text)*(1+)*n (2.3)

F - розрахункова площа огороджуючої конструкції, м2;

к- коефіцієнт теплопередачі огороджуючої конструкції, м2 0С/Вт, визначаємо по СНиП 11-3-79;

tp -температура повітря приміщення, 0С;

text -температура зовнішнього повітря в холодний період року;

- додаткові втрати теплоти в частках від основних втрат, визначені по п. 2;

n - коефіцієнт обліку положення зовнішньої поверхні огорожі стосовно зовнішнього повітря по СНиП 11-3-79;

Додаткові втрати теплоти через огороджуючу конструкцію:

1. Північ, схід, північний схід, північний захід, - 0.1;

2. Південний схід, захід - 0.05;

3. Для зовнішніх дверей - 0.2(Н+4) - для подвійних дверей з тамбуром між ними (Н - висота будівлі від поверхні землі до верху карниза, м).

Розрахунок (t=18).

Визначаємо площі конструкцій:

несуча стіна (НС): 2,6*3,413=8,874 м2,

вікно (ТЕ): 1*1,5=1,5 м2,

підлога (ПЛ): 2,41*5,46= 13,15 м2,

коефіцієнти опору теплопередачі:

НС=0,253; ПЛ=0,211; ТЕ=1,185.

Різниця температур зовнішнього й внутрішнього повітря:

tв - tз=20+25=45 0С,

n=1- для НС і ТЕ; n=0,9- для ПЛ.

Основні тепловтрати : Q = F*k(tв - tз)n :

Q (НС)=8,874м2 * 0,253* (20+25)*1=107,8 Вт;

Q (ПЛ)= 13,15 м2*0,211*(20+25)*0,9=119,87 Вт;

Q (ТЕ)= 1,5 м2*1,185*(20+25)*1=85,32 Вт;

Добавка за орієнтацією по сторонам світла: =0,1- для НС і ТЕ;

Qсв= Q*(1+):

Qсв (НС)= Q(НС)*(1+0,1)=107,8*1,1=118,6 Вт;

Qсв (ТЕ)= Q (ТЕ)*1,1=85,32*1,1=93,9 Вт;

Qзаг.= Qсв (НС)+ Qсв (ТЕ)+ Q (ПЛ)=118,6+93,9+119,87=332,37 Вт.

Розрахунки зводимо у таблицю 2.5. Розрахунок другого та третього поверхів та приміщень сусіднього крила усіх поверхів ведеться аналогічно.

Річні витрати теплоти на опалення

, МДж/рік (2.3)

де tВР - розрахункова середня внутрішня температура повітря опалювальних приміщень, ОС (tВР=20оС) ;

tН.Осер- температура навколишнього повітря середня за опалювальний період, ОС;

nО- тривалість опалювального періоду, діб/рік.

За формулою (2.3):

, Дж/рік.

2.3 Вибір системи опалення

Технічні й технологічні рішення усувають повністю або значно скорочують всі непродуктивні втрати в ланцюзі вироблення, транспортування, розподілу й споживання тепла використанням нових енергозберігаючих і ефективних технологій: перехід на принципово нову систему кількісного регулювання вироблення й подачі тепла; ефективне використання частотно-регульованого електропривода на насосних агрегатах; перехід на принципово нову схему регулювання залежно від поточної температури зовнішнього повітря; установка регулюючих контролерів на опалювальних приладах приміщень; автоматична підтримка постійного тиску на водорозбірних пристроях гарячого водопостачання в споживачів.

Найпростіша система опалення будівлі зображена на рисунку 2.2, рисунку 2.3.

Реалізація зазначених технологій в першу чергу мінімізує всі втрати й створює умови збігу за часом режимів кількості виробленого й спожитого тепла.

При цьому кількість споживаного тепла визначається поточною температурою зовнішнього повітря без «перетопів» та «недотопів» залежно від теплоізоляційних властивостей огороджуючи конструкцій будівлі. Будь-яка зміна навантажень миттєво визначається при постійній температурі мережевої води, її кількістю й зміною гідравлічного режиму мережі, що вловлюється датчиком.

Адміністративна будівля споруджується одночасно із власним джерелом тепла - котельні. В даному проекті використовується як теплоносій вода і двотрубна водяна система опалення (рисунок 2.4) адміністративної будівлі [6].

Основні переваги води як теплоносія в системах теплопостачання полягають в наступному:

більш високий ККД, оскільки: відпрацьована пара має менший тиск, що напряму веде до недовиробки електроенергії на тепловому споживанні;

підвищена акумуляційна здатність водяної системи теплопостачання, менші затрати на неї;

можливість регулювання теплових навантажень;

відсутність втрат якісного конденсату у споживачів.

Основні недоліки води як теплоносія:

велика чутливість до аварій, оскільки втрати води при аваріях в 20-40 разів більші, ніж пари. Це призводить до необхідності аварійного відключення мережі, тоді як парова мережа при аналогічному пошкодженні могла б деякий час залишатись в роботі;

надзвичайно жорсткий гідравлічний зв'язок між усіма точками системи, що призводить до гідравлічних розрегулювань мережі.

Система опалення й гарячого водопостачання адміністративної будівлі містять у собі нагрівальні прилади, трубопроводи, запірну й повітряспускну арматуру. Джерелом тепла в системі служить котел. Котел нагріває рідкий теплоносій (як теплоносій використовуємо спеціально підготовлену воду), що надходить потім по трубах до радіаторів приміщень. Теплоносій, що протікає в радіаторі, віддає частину тепла в кімнату, потім повертається назад у котел. Від котла до приладів вода йде за рахунок різної об'ємної ваги, більш легкої гарячої та більш важкої охолодженої. Цей круговорот теплоносія, що підтримується циркуляційним насосом, забезпечує найбільш ефективний теплообмін у системі.

2.4 Розрахунок витрат води

Розрахункові витрати води визначаються по формулі:

, (2.4)

Де q0 = 0,30 л/с - загальна витрата холодної й гарячої води;

q0 = 0,10 л/с - витрата холодної води;

q0 = 0,20 л/с - витрата гарячої води;

б - коефіцієнт, що залежить від добутку P*N,

де N - число приладів на ділянці,

P - ймовірність дії приладів, визначається по формулі:

,

де - норма витрати води споживачем у годину максимального водоспоживання;

= 15,60 л/ч - загальна норма водоспоживання для холодної й гарячої води;

= 5,60 л/ч - норма витрати споживачем холодної води;

= 10,00 л/ч - норма витрати споживачем гарячої води;

U - кількість споживачів;

Для внутрішнього холодного водопостачання:

;

За формулою (2.4) :

q=5*q0*б=5*0.2*0.883=0.883 л/с - витрата води.

Для гарячого водопостачання:

;

q=5*q0*б=5*0.2*1,059=1,059 л/с.

Середньотижневі витрати теплоти на гаряче водопостачання житлових і громадських будівель

,Вт (2.5)

де m - кількість людей, які постійно знаходяться в адміністративній будівлі гірничодобувного підприємства;

b-норма витрат гарячої води для будівлі, віднесена до однієї людини, л/добу (приймаємо b=20);

а-норма витрат гарячої води при tГ=60 ОС на одну людину, л/добу (приймаємо а=105);

tГ-температура гарячої води для систем гарячого водопостачання, ОС (приймаємо tГ=60 [28]);

tХЗ-температура холодної води в опалювальний період, ОС (приймаємо tХЗ=5 [28]);

СР-масова ізобарна теплоємність води, кДж/(кгК) (Ср=4.19);

-густина води (при tГ=60 ОС, =983.24).

За формулою (2.5)

, кВт.

Середньотижневі витрати теплоти на гаряче водопостачання в літній період:

,Вт (2.6)

де tхл - температура холодної води в літній період, ОС, відповідно до [2] приймаємо tхл=15 оС.

За формулою (2.6)

Вт.

Максимальні витрати теплоти на гаряче водопостачання

QmaxГВ=КmQсер.тГВ, Вт (2.7)

Відповідно до [2] приймаємо, що Кm = 2.2.

За формулою (2.7)

Вт.

Річні витрати теплоти на гаряче водопостачання:

,МДж/рік, (2.8)

де ГВЛ-коефіцієнт зменшення витрат води на гаряче водопостачання в літній період;

nГВ-тривалість роботи гарячого водопостачання, год/рік.

Для розрахунку приймаємо, що nГВ=8400 год/рік, ГВЛ=0.8.

За формулою (2.8):

, Дж/рік.

3. Засоби моніторингу та контролю параметрів енергоефективності тепло- та водопостачання

3.1 Критерії вибору засобів моніторингу та контролю

Основним критерієм, що визначає можливість застосування приладу є відповідність його технічних і метрологічних характеристик вимогам. Технічні характеристики приладів, що застосовуються у системі моніторингу визначаються параметрами системи теплопостачання та водопостачання [14].

Припустима похибка виміру кількості теплової енергії для кожного вузла обліку системи теплопостачання залежить від величини теплового навантаження - чим більше, тим більша вартість кожного відсотка втрат через похибку вимірів. Це визначає економічну доцільність застосування того або іншого теплолічильника. Від величини похибки вимірів залежить і вартість приладу - чим точніше прилад, тим вище його вартість, тим більше точні, а значить і дорогі вимірювальні перетворювачі повинні застосовуватися в складі приладу.

Оцінюються й інші параметри, що визначають можливість застосування приладу в системі моніторингу:

- динамічний діапазон різниці температур, витрата теплоносія. Одним з параметрів, що визначають вибір методу виміру витрати теплоносія, є його якість - наявність у складі теплоносія окисів, солей і різних домішок.

- кількість каналів вимірів. З погляду економіки є доцільним застосування одного приладу, що забезпечує багатоканальні виміри й паралельний розрахунок кількості теплової енергії по декількох входах. Це залежить від частоти вимірів, які повинен виконувати прилад обліку - чим нижче частота вимірів, тим дані більшої кількості вимірювальних каналів може обробити обчислювач, застосовуваний у складі засобу моніторингу. У таких системах звичайно застосовують не теплолічильники, що мають фіксовану кількість вимірювальних трактів, твердий алгоритм обробки їх даних, а контролери, що по модульному принципу мають можливість збільшення кількості вимірювальних каналів і зміни алгоритмів обробки їх даних;

-конструктивні особливості приладів (температурні умови та ін.);

- інтервал перевірки й строк гарантії.

Для адміністративного будинку даного проекту, який перебуває у віддаленому районі, де немає спеціалізованих перевірочних центрів та центрів гарантійного ремонту, економічно доцільно застосування надійного приладу.

Вартість приладу залежить від якості його характеристик - в основному, від ціни вимірювальних перетворювачів, кількості каналів вимірювання теплоти, необхідності вимірювання тиску, наявності зовнішнього устаткування (принтер, модем), постачальника (вітчизняний, закордонний) та інших факторів.

3.2 Характеристики засобів моніторингу та контролю

Вимірювання кількості теплової енергії, що постачається й споживається в системах теплопостачання виконується на вузлах моніторингу. Вузол моніторингу- це комплект приладів і пристроїв, що забезпечує моніторинг та контроль теплової енергії, маси (об`єму) теплоносія, а також контроль та реєстрацію його параметрів. До складу комплекту приладів вузла моніторингу та контролю входять вимірювальні перетворювачі, теплолічильники, датчики, пристрій керування - контролер та пристрій зв'язку.

Прилади моніторингу та контролю- це прилади, які виконують одну або кілька функцій: вимірювання, нагромадження, зберігання, відображення інформації про кількість теплової енергії, маси (об`єму), температури, тиску теплоносія й часу роботи приладу.

Існує багато типів контролерів опалення. Є контролери, яким можна задати режим денних і нічних (знижених) температур у будинку (RVT-06), є контролери, що керують гарячим водопостачанням будинку (Стабіл). Контролер "Восьминіг" призначений для забезпечення комфортного й економічного режиму опалення приміщень. Функціональні можливості контролера: керування одним або двома незалежними контурами системи опалення; регулювання температури теплоносія в опалювальному контурі залежно від температури зовнішнього повітря та ін..

Регулятор опалення NRT114 для регулювання температури теплоносія, що подається в систему опалення, з компенсацією по температурі зовнішнього повітря. Регулятор має вбудований датчик кімнатної температури, що можна використати разом з керуванням по датчику зовнішньої температури.Є прилади, що сполучають у собі всі перераховані функції (Orvibo ZigBee).

У даному проекті в адміністративному будинку використовується термоконтроллер «Orvibo ZigBee» у комплекті з тепловою автоматикою (датчики температури, регулювальний клапан із приводом, циркуляційний насос), який в комплексі забезпечує:

- автоматизоване керування теплопостачанням житлових і службових приміщень адміністративної будівлі;

- підтримку в приміщеннях заданої температури за допомогою регулювання подачі теплоносія в систему опалення, з метою створення в опалювальному об'єкті більш комфортних умов та ощадливої витрати теплової енергії;

- автоматизоване керування гарячим водопостачанням;

- автоматизоване керування вентиляцією.

3.3 Обладнання системи моніторингу та контролю параметрів тепло- та водопостачання

Контроллер Orvibo ZigBee Mini Hub-- бездротовий стандарт передачі даних який був створений з метою об'єднання зусиль з розроблення найефективніших протоколів і забезпечення сумісності пристроїв різних виробників. Мережі ZigBee є мережами з самоорганізовуванням та самовідновленням, оскільки ZigBee пристрої при вмиканні живлення, завдяки вбудованому програмному забезпеченню, вміють самі знаходити один одного й формувати мережу, а у разі виходу з ладу котрогось із вузлів можуть встановлювати нові маршрути для передачі повідомлень..Мікроконтролер виконує перетворення, обробку сигналів з датчиків температури (ДТ) та керує роботою виконавчого механізму (ВМ), а також несправностей датчиків або контролера.

Підтримує комфортну температуру в приміщеннях будинку, незалежно від зміни температури зовнішнього повітря, що забезпечує істотну економію споживання теплової енергії; автоматичну діагностику несправностей і позаштатних ситуацій; захист від збоїв у роботі апаратного й програмного забезпечення, індикацію на цифровому табло всіх необхідних показників; архівування всієї необхідної інформації; видачу інформації на принтер або комп'ютер.

Підтримує температурний графік поряд зі стійкою циркуляцією теплоносія в системі опалення регулювання реалізується по заданому температурному графіку опалення з обліком реальних вимірюваних значень температур зовнішнього повітря й повітря в контрольному приміщенні будівлі.

Таблиця 3.1 -Основні технічні характеристики контролера

Найменування параметра	Значення параметра
1. Швидкість передачі данних	250 Кбіт/с
2. Частотний діапазон	2,405-2,480 ГГц
3. Число каналів	16
4. Дальність дії	>100 метрів
Напруга мережі, В	1,8..3,6
Струм в режимі роботи, А	16,5..25
Потужність передатчика, мВт	1,25-2

Рис. 3.1 - Зовнішній вигляд контроллера Orvibo ZigBee Mini Hub

Контролер забезпечує архівування наступної інформації:

- дати, дня тижня й часу;

- значень температури повітря в контрольному приміщенні;

- значень температури зовнішнього повітря;

- значень температури теплоносія (води) у прямому та зворотному трубопроводах.

Датчики температури

1.Датчик температури зовнішнього повітря Xiaomi Aqara Smart Air:

Розміри (Вхш) 84x84 мм;

Діапазон виявлення температури: -20-60 0С.

Кількість каналів управління: 2 Каналів

Діапазон виявлення вологості: 0-100pct RH

Атмосферний тиск дальність виявлення: 30-110 кПа

Рисунок 3.2- Датчик температури зовнішнього повітря

В даному проекті використовуємо для вимірювання температури зовнішнього повітря датчик «Xiaomi Aqara Smart Air», так як відповідає вимогам - вимірює та передає на контролер інформацію про зовнішню температуру повітря, порівняно не дорогий та простий у застосуванні.

Датчик не рекомендується встановлювати в захищеному місці, де не забезпечується незалежне вимірювання температури зовнішнього повітря.

Цей датчик температури і вологості Xiaomi Aqara може контролювати температуру, вологість та атмосферний тиск.

...