Дополнение автоматики ГВС при открытой системе теплоснабжения новой функцией энергосбережения
Изучение характера изменений температуры, расхода и давления в подводящем и отводящем трубопроводах. Оценка недостатков автоматики в виде колебания давления. Особенности функции энергосбережения в переменных режимах ГВС вне зависимости от ее схемы.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.02.2017 |
Размер файла | 15,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дополнение автоматики ГВС при открытой системе теплоснабжения новой функцией энергосбережения
Г. А.Рябцев
Неуклонно растущее внимание к разумному сокращению потребления топлива и энергии, стимулируемое постоянным повышением их цен, приводит к необходимости более тщательного анализа существующих положений в тепловых сетях. Прежде всего, это касается горячего водоснабжения (ГВС), для которого, в частности, характерны переменные тепловые режимы, почти не раскрытые в технической литературе [1,2]. Рассмотрим с этих позиций алгоритм регулирования температуры воды в этой схеме, поскольку ее автоматика однобока и практически не решает вопросы энергосбережения, упущенные всеми фирмами -разработчиками.
Проследим это на простом примере - открытом водозаборе из теплосети. Его принципиальная тепловая схема также представлены характер изменений температуры, расхода и давления в подводящих и отводящем трубопроводах. Постоянство температуры горячей воды, идущей на бытовые нужды (1а), обеспечивается запроектированной автоматикой. А расход воды в непродолжительном интервале времени (в течение одного - двух часов) изменяется вне всякой закономерности по желанию потребителя между минимальным и максимальным значениями (16). Почти аналогично колеблется величина давления (1в). Если ее выделить в зависимости от расхода, то просматриваются определенные кривые (1г), по которым, к сожалению, видно, что давление не стабильно, хотя это очень важно для потребителя. Потому как возможны режимы при больших расходах, когда напор горячей воды перед кранами жителей значительно снижается и создаются условия для уменьшения водоразбора. А при резком возрастании давления (оно ведь никогда не регулируется) опять надо быстро вмешиваться и изменять количество необходимой воды, чтобы она не выливалась впустую. Это вносит определенные сложности в пользовании горячей водой, появляются предпосылки для излишнего ее расхода и возникновения несчастного случая в быту.
Энергорасточительство, связанное с работой существующей автоматики, проявляется не только в упомянутых трех факторах расходования горячей воды, но и в наличии необходимых затрат электроэнергии на поддержание величины давления, которая может быть в данный момент и не требуется. Поясним это детально. Предположим, что при большом расходе устанавливается давление Рч, и оно обеспечивает для каждого жильца нужное количество горячей воды. А в условиях минимального водоразбора, например, в ночные часы кривая давления выглядит более горизонтальной и фактический напор у конкретного потребителя возрастает до значения ?2. Появившаяся разность д Р == ?2 - Pi и есть те излишние затраты электроэнергии, которые возникают из-за неудачной схемы регулирования. Если бы автоматика ГВС в этой ситуации смогла бы внести это дополнительное сопротивление А Р в гидравлическую характеристику водяной системы теплосети, то на генерирующем источнике у сетевого насоса по общеизвестной кривой центробежного агрегата рабочая точка № 1 переместилась бы выше в рабочую точку № 2. Далее уже свой частотный преобразователь вращения электродвигателя насоса, отреагировав на возросшее давление, возвратил бы напор до Рч но в другую рабочую точку № 3. Таким образом уменьшилось потребление электроэнергии.
Переменные тепловые и гидравлические режимы переплелись в схеме ГВС, где изменяются температура, давление и расход (а значит и теплота), т. е. все три главные параметры водяного потока. Причем два последних колеблются произвольно с разнообразнейшими частотами и амплитудами, чем конечная температура, а регулируется автоматикой именно одна она. Такой технический парадокс, наверное, возник в силу многих причин. И одна из них исторически первой появилась в виде главной задачи - получить горячую воду нужной температуры. С ростом техники и сложности автоматики ее объем задач не корректировался. Такое характерно для всех работающих схем регулирования ГВС, выпускаемых и очень известными зарубежными фирмами (в том числе Данфосс) и нашими отечественными.
Подмеченный впервые недостаток автоматики более ярче проявился в нашей стране, когда иностранное оборудование применяется без адаптации к российским условиям, а изготавливаемое на наших заводах зачастую скопировано с импортного.
За рубежом выявленная недоработка автоматики в виде колебания давления не так сильно заметна возможно потому, что там количество подключаемых потребителей (квартир) к одному трехходовому клапану во много раз меньше, чем у нас. По этой причине кривая давления не опускается резко вниз, и потребитель почти не чувствует изменение давления. У нас же на сто и более квартирный дом проектируется всего один индивидуальный тепловой пункт с одним трехходовым клапаном на ГВС. Еще может быть по другой особенности наших условий кривая 1г получается более крутозагнутой вниз - из-за очень длинных разводок горячей воды от регулирующего органа до самой дальней квартиры с очень большими гидравлическими потерями.
Выявленные недостатки подталкивают к выбору еще одного параметра (помимо температуры), подлежащего регулированию и уменьшающего скачки давления и электропотребления. Таким параметром может быть расход горячей воды. Именно он является первопричиной падений и возрастаний давления. Подобное регулирование но вручную по таким же двум параметрам нашло повсеместное распространение в быту в каждой стране, и удивительно, что его принцип не используется в схеме горячего водоснабжения. По-видимому это объясняется трудностями - что брать за основу для отсчета расхода, величина которого является непредсказуемой и не подчиняется никакой закономерности. Подойдет ли существующий вид использования величины и времени изменения регулируемого параметра. Известен в теплотехнике более сложный метод, основанный на непростой математической обработке амплитуды и частоты импульса. Хотя нынешние микропроцессоры (контроллеры) легко справились бы и с такой задачей. На рис. 3 дается качественное сравнение показателей регулирования давления вблизи конечных потребителей и хода клапана при постоянстве температур tn, to и t. по старому и предложенному принципах. Рисунок 36 наглядно демонстрирует улучшение условий для энергосбережения путем создания оптимального давления воды в конце разводки.
Несколько проще возможно решение с регулированием ГВС в закрытой теплосети, где следует устанавливать на трубопроводе горячей воды уже непосредственно к потребителю двухходовой регулирующий клапан, изменяющий расход по предложенному алгоритму. Это несколько эффективнее, чем поддержание давления воды лишь с помощью асинхронного преобразователя частоты вращения насоса холодной водопроводной воды. В последнем случае насос при любых расходах сохраняет один раз выставленную величину давления воды. В то время как она получается относительно высокой при минимальном расходе и вызывает излишнее потребление электроэнергии. Добавление регулирования и по расходу исключит этот недостаток.
Таким образом, переменные режимы ГВС вне зависимости от ее схемы поддаются энергосбережению, что дополнительно способствует уменьшению отравления окружающей нас природы и смягчению действия жилищно-коммунальной реформы.
трубопровод давление автоматика энергосбережение
Литература
1. В. И. Рябцев, Г. А. Рябцев. О некоторых показателях тепловых переменных режимов теплосети, Новости теплоснабжения № 2 2001.
2. В. И. Рябцев, Г. А. Рябцев, В. М. Гребеньков. Определение значений нормативной температуры обратной сетевой воды в нерасчетном режиме. Новости теплоснабжения, № 3 2001.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основа уравнения, описывающего давление веществ в состоянии насыщения. Уравнения для описания зависимости упругости пара от температуры. Оценка точности новой температурной зависимости давления пара. Методы измерения давления при разных температурах.
контрольная работа [918,2 K], добавлен 16.09.2015Измерение расхода пара по методу переменного перепада давления. Расчет диафрагмы, температуры пара и элементов потенциометрической схемы. Оценка точности передачи сигнала измерительного компонента. Выбор воспринимающих элементов и вторичных приборов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 04.12.2011Энергосбережение как энергетический ресурс; понятие, цели, принципы и задачи энергосбережения и повышения энергоэффективности. Проблемы, пути решения и современное состояние развития энергосбережения в России, направления эффективного энергопотребления.
реферат [1,7 M], добавлен 27.07.2010Зарождение энергосбережения: энергия ветра и воды вместо физического труда. Получение воды и холода из вихревых потоков на Великом шелковом пути. Ветряные и водяные мельницы. Немецкие энергосберегающие дома "Фахверк". Современная история энергосбережения.
реферат [439,2 K], добавлен 11.11.2012Задачи нормативно-правовой базы энергосбережения. Критерии энергетической эффективности. Действующие законы и акты. Функции контроля и надзора за эффективным использованием топливно-энергетических ресурсов в России. Взаимодействие экономики и энергетики.
реферат [36,7 K], добавлен 18.09.2016Изучение необходимости и сущности энергосбережения. Характеристика основных направлений эффективного энергопотребления: энергосбережение на предприятии, сокращение тепловых потерь в зданиях разного назначения. Современные технологии энергосбережения.
реферат [14,6 K], добавлен 27.04.2010Краткая характеристика подогревателя высокого давления ПВД-5 турбины ПT-135/165-130/15. Определение его основных параметров: расхода воды, температуры, теплоперепадов, тепловых нагрузок охладителя пара и конденсата, площадей поверхностей теплообмена.
курсовая работа [187,1 K], добавлен 04.07.2011Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.
контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014Назначение, виды и технические характеристики устройств противоаварийной автоматики РАЭС, их устройство и работа, принципы выполнения. Основные технические требования к устройствам противоаварийной автоматики. Автоматическая разгрузка при отключении.
реферат [234,8 K], добавлен 01.12.2009Проблемы современных энергосистем предприятий. Процесс внедрения систем энергосбережения на базе концепции Smart Grid в виде диаграммы Ганта. Детальное рассмотрение проекта по финансам: заработная плата сотрудников и затраты на приобретение оборудования.
курсовая работа [474,6 K], добавлен 08.10.2013Понятие и оценка необходимости энергосбережения на современном этапе, его основные направления и ожидаемый результат. Методы энергосбережения при освещении зданий, эффективность использования систем автоматического включения, энергоэкономичных ламп.
контрольная работа [28,8 K], добавлен 14.04.2010Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.
учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014Проблема энергосбережения как проблема мобилизации социального ресурса управления. А можем ли мы реализовать хотя бы половину? Городская дотация на теплоснабжение. Что даст предложенное изменение тарифной системы?
реферат [18,5 K], добавлен 06.04.2007Методы экономии электроэнергии и проблемы энергосбережения. Энергетический мониторинг квартиры и гимназии, оценка эффективности внедрения энергосберегающих мероприятий. Измерение электроэнергии и график потребления энергии в квартире и в гимназии.
творческая работа [648,5 K], добавлен 18.01.2011Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.
презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012Реформирование экономики России. Теоретическое обоснование эффективности энергосбережения. Экономия топливно-энергетических ресурсов – важнейшее направление рационального природопользования. Основные этапы разработки программы энергосбережения.
реферат [24,6 K], добавлен 27.10.2008- Анализ потенциала энергосбережения на примере эффективности Нижне-Свирская ГЭС каскада Ладожских ГЭС
Выработка электроэнергии Нижне-Свирской ГЭС. Основное электротехническое оборудование. Анализ системы производства, преобразования, распределения электроэнергии. Расчет потерь, оценка эффективности использования электроэнергии, составление электробаланса.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 28.08.2014 Главная цель строительства электростанции. Газопоршневые технологии с утилизацией сбросной теплоты ГПУ. Основные технические характеристики энергоустановки, когенерационной электростанции. Оборудование мини-ТЭЦ, направления в области энергосбережения.
реферат [17,1 K], добавлен 16.09.2010Характеристика текущего состояния сферы энергосбережения и уровня эффективности использования энергии в Российской Федерации. Базовые механизмы осуществления мер по энергосбережению в разных секторах экономики и их реализация в различных странах мира.
реферат [463,3 K], добавлен 14.12.2014Расчет отопительной нагрузки, тепловой нагрузки на горячее водоснабжение поселка. Определение расхода и температуры теплоносителя по видам теплопотребления в зависимости от температуры наружного воздуха. Гидравлический расчет двухтрубных тепловых сетей.
курсовая работа [729,5 K], добавлен 26.08.2013