Экономия теплоты при автоматизации работы системы отопления
При работе распространенных систем водяного и воздушного отопления централизованные теплозатраты на отопление можно сократить, если использовать для обогревания помещений дополнительные местные теплопоступления. Существенной экономии теплозатрат достигают, применяя автоматическое регулирование теплового потока, поступающего в систему отопления. Такое регулирование по действующим нормам устраивают в системах отопления крупных зданий (при расходе тепловой энергии за отопительный сезон 1000 ГДж и более). В таких зданиях блоки автоматизации действия системы отопления включают в общую автоматизированную систему управления (АСУ) работой инженерного оборудования (см. § 19.1).
Теплопоступления от различных дополнительных источников можно считать избыточными, если они вызывают повышение температуры воздуха в рабочей (обслуживаемой) зоне сверх средней оптимальной, установленной по назначению помещения (например, сверх 21 °С в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений, когда люди находятся в них более 2 ч непрерывно).
В отапливаемых жилых зданиях к дополнительным теп - лопоступлениям относятся: часть теплопоступлений от систем водяного отопления при температуре наружного воздуха выше температуры точки излома графика регулирования температуры теплоносителя воды в теплофикационных сетях (см. рис. 17.3); частьбытовых тепловыделений, вызывающих повышение температуры воздуха в жилых комнатах сверх 21 °С (обычно при температуре наружного воздуха выше расчетной для проектирования отопления); теплопоступления от солнечной радиации.
В основных помещениях общественных зданий вместо бытовых тепловыделений имеются периодические теплопоступления от работающих людей и электрического освещения. В помещения производственных зданий в рабочее время поступает также теплота от электрического оборудования и технологических процессов. Мощность этих дополнительных теплоисточников изменяется во времени, понижаясь до минимального значения в ночное и нерабочее время. При нестационарном характере теплопоступлений часть теплоизбытков поглощают наружные и внутренние ограждения, а также оборудование помещений. Чем больше теплоемкость ограждений помещений, тем больше они поглощают теплоизбытков, что уменьшает амплитуду колебания температуры воздуха. При этом, как следствие, роль автоматического регулирования теплоподачи в систему отопления снижается.
Как известно, регулирование теплоподачи в систему отопления можно осуществлять в системе здания в целом, в пофасадных частях системы, в горизонтальных поэтажных ветвях или путем индивидуального регулирования теплоотдачи отдельных отопительных приборов и агрегатов.
Автоматизированное регулирование теплоподачи в систему водяного отопления здания в целом, осуществляемое в тепловом пункте при вводе наружных водяных теплопроводов, позволяет «исправлять» график центрального качественного регулирования (см. рис. 17.3) и частично учитывать теплопоступления от солнечной радиации. Исследования, проведенные в системе водяного отопления 16-этажного жилого здания в Москве, показали, что теплоподача по скорректированному графику качественного регулирования позволяет экономить 4,3% расхода теплоты за четыре последних месяца отопительного сезона. За весь сезои в условиях Москвы экономия при этом доходит до 6—8%.
Автоматизированное пофасадное регулирование частей системы отопления сопровождается дальнейшим сокращением теплозатрат (до 12%) по сравнению с теплозатратами при обычном центральном качественном регулировании. Об этом свидетельствуют результаты натурных наблюдений. В Москве обследована автоматизированная система водяного отопления 16-этажного жилого здания. В солнечный день при температуре наружного воздуха около —4 °С теплоподача в помещения юго-восточного фасада здания уменьшалась в 2,5 раза по сравнению с теплопода - чей при центральном изменении температуры теплоносителя. Суточный расход теплоты сокращался на 25%.
При пофасадном регулировании контроль работы частей системы отопления проводят по трем — четырем неблагоприятно расположенным (обычно недогревающимся) помещениям. Это вызывает перегревание других помещений.
Более эффективно в отношении экономии тепловой энерГии автоматическое регулирование теплоподачи в отдельные крупные помещения горизонтальными поэтажными ветвями системы водяного отопления. При таком поэтажном регулировании температура воздуха в обслуживаемых помещениях поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов прямого действия с точностью ±1,5 °С.
Аналогично по эффективности автоматическое регулирование теплоподачи индивидуальными регуляторами, Устанавливаемыми на теплопроводах отопительных приборов или агрегатов (см. § 4.9). При таком способе регулирования полезно используются (в отношении экономии теплозатрат на отопление) теплопоступления в помещения от людей, бытовых приборов, солнечной радиации, электрического освещения и оборудования и других источников, А также учитывается неблагоприятное воздействие ветра.
Особенно существенная экономия теплоты достигается при прерывистом отоплении зданий с переменным режимом работы.