Регулирование системы отопления
Под регулированием системы отопления понимают комплекс мероприятий, направленных на максимальное приближение теплоотдачи ее элементов к текущей переменной теплопотребности отапливаемых помещений в течение отопительного сезона для выдерживания расчетной температуры помещений.
Различают пусковое и эксплуатационное регулирование Системы. Эти виды регулирования имеют свои особенности Для водяной, воздушной и паровой систем отопления. Рассмотрим регулирование систем центрального отопления.
При пуске системы отопления группы зданий, присоединенной к теплопроводам централизованного теплоснабжения, обеспечивают распределение теплоносителя по отдельным зданиям пропорционально их расчетной теплопотребности. Обычно такое регулирование проводят в центральных тепловых пунктах (ЦТП) и во внутриквар - тальных тепловых сетях. Способы регулирования, как при зависимом, так и при независимом присоединении системы отопления к теплопроводам, рассматриваются в дисциплине «Теплоснабжение».
Независимо от применяемого в системе отопления теплоносителя необходимость пускового регулирования объясняется тем, что в смонтированной системе может не обеспечиваться требуемая теплоотдача нагревательных элементов. Происходит это вследствие некоторого отличия фактических теплотехнических и гидравлических характеристик элементов от расчетных, неточности гидравлического расчета, отклонений от расчетных размеров теплопроводов, допущенных при монтажных работах.
При пуске системы водяного отопления здания устанавливают соответствие расхода и температуры теплоносителя в индивидуальном (местном) тепловом пункте расчетным показателям при данной температуре наружного воздуха. В процессе пуска указанные параметры контролируют по оказаниям контрольно-измерительных приборов (термо - етров, манометров, тепломера) в местном тепловом пункте :м. рис. 6.9—6.11). На практике при отсутствии тепломера ли даже расходомера в тепловом пункте с водоструйным леватором расход высокотемпературной воды в его сопле G, определяют расчетным путем при известных разности давления в теплопроводах ДрТ и диаметре сопла элеватора с'с из формулы (6.18).
Устойчивость работы системы водяного отопления в целом оценивают, как и для любого элемента системы, по температуре воды T0, возвращающейся из системы. Повышенное значение этой температуры свидетельствует о преувеличении ее суммарной теплоподачи в здание и, следовательно, о перегреве отапливаемых помещений, и наоборот.
Необходимую температуру подаваемого в систему отопления теплоносителя устанавливают путем изменения диаметра сопла элеватора, расхода охлажденной воды в подмешивающей перемычке при смесительном насосе (зависимое присоединение системы отопления к тепловой сети) или расхода высокотемпературной воды в теплообменнике с помощью регулирующей арматуры (независимое присоединение).
Пусковое регулирование элементов и узлов системы отопления связано с обеспечением в них расчетного расхода теплоносителя. В однотрубной системе, выполняемой, как правило, с тупиковым движением воды в магистралях, это достигается при значительном увеличении потерь давления в стояках по сравнению с потерями давления в разводящих (без головных участков) магистралях (рекомендуемое соотношение по СНиП — 70 и 30%). Особо тщательным должно быть регулирование двухтрубной системы водяного отопления, где переменное действие естественного циркуляционного давления приводит к существенному перераспределению потоков теплоносителя, поступающего в отопительные приборы, по высоте стояков.
Требуемое распределение теплоносителя осуществляют при помощи запорно-регулирующей арматуры, установленной на стояках и отдельных ответвлениях системы. Регулирование распределения теплоносителя в стояках двухтрубной системы проводят путем повышения потерь давления в подводках к отопительным приборам. Потери давления повышают, регулируя степень открытия крана двойной регулировки (см. рис. 5.11) в системе отопления малоэтажных зданий или применяя регулирующие краны с дросселирующим устройством (см. рис. 5.13) в системах отопления многоэтажных зданий (§ 18.2). ,
Пусковое регулирование осложняется трудностями контроля расхода воды в отдельных элементах системы.: Косвенно результат регулирования оценивают по темпера-; туре воды, выходящей из какого-либо элемента системы. При соблюдении расчетного расхода температура воды T0, При известных теплотехнических характеристиках элемента, текущих и расчетных температурных условиях долж-1 на быть близка к полученной расчетным путем по формуле: (17.9). О температуре воды в расчетной точке системы с достаточной точностью (±2 °С) судят по температуре поверхности трубы, измеряя ее переносным электротермометром (ЭТП) или ручным одноточечным потенциометром (ПП-63) с термопарой в качестве датчика. При этом считают, что температура поверхности тонкостенной неизолированной стальной трубы незначительно отличается от температуры воды в измеряемой точке.
Пусковое регулирование местного воздушного отопления (с отопительными агрегатами) связано с обеспечением необходимого распределения теплоносителя (воды или пара) по калориферам агрегатов (в водовоздушных калориферах результат регулирования можно контролировать по температуре 4) с проверкой расчетной подачи вентиляторов. Струйная подача воздуха в помещение может привести к превышению допустимых температуры и скорости движения воздуха в рабочей зоне. Проверка этих параметров в ходе испытания предопределяет выбор способа подачи воздуха (наклонной или сосредоточенной струей).
Наладка рециркуляционного воздухонагревателя заключается в обеспечении требуемого количества циркулирующего воздуха. Способ регулирования нагревателя зависит от применяемого теплоносителя (вода или пар).
В ходе регулирования воздушно-тепловых завес проверяют соответствие подачи вентилятора проектному значению, скорость и температуру воздушной струи, а также уровень шума от работающего агрегата.
Регулирование центральной системы воздушного отопления в основном связано с обеспечением проектного расхода воздуха в ответвлениях системы и воздухораздающих устройствах и наладкой воздухонагревателей. Методы проведения этой работы и используемые при этом измерительные приборы рассматриваются в дисциплине «Вентиляция».
В ходе пусковой проверки такой системы следует убедиться, что охлаждение воздуха при его движении по каналам и воздуховодам находится в допустимых пределах.
Систему парового отопления после окончания монтажных работ тщательно промывают и продувают паром. Перед пуском системы отопления необходимо проверить работу редукционных клапанов, предохранительных устройств, кон- денсатоотводчиков. Пуск системы парового отопления (особенно высокого давления) начинают с обеспечения расчетного давления пара путем соответствующей установки редукционного клапана. Теплоотдачу отопительных приборов при низком давлении регулируют при открытой пробке тройника на конденсатной подводке с помощью вентиля на паровой подводке к прибору до тех пор, пока поступление пара через конденсатопровод не прекратится.
Регулирование расхода пара в отдельных ответвлениях и частях системы парового отопления проводят с помощью вентилей или путем установки дросселирующих шайб (§9.6), обеспечивая полную конденсацию пара в отопительных приборах.
Эксплуатационное регулирование системы отопления проводят с целью обеспечения теплоподачи в отапливаемые помещения соответствующей текущей теплопотребности. Способы регулирования различаются также в зависимости от применяемого в системе теплоносителя. В зависимости от места проведения регулирования в системе теплоснабжения различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование (§ 4.9).
В системе водяного теплоснабжения центральное регулирование осуществляют на тепловой станции (ТЭЦ, котельной) по так называемому отопительному графику, устанавливающему связь между параметрами теплоносителя (температура при качественном или расход при количественном регулировании) и температурой наружного воздуха как основного фактора, определяющего переменный характер составляющих теплового баланса здания в течение отопительного сезона (рис. 17.3). Построение графика ориентировано на обезличенное здание в районе действия тепловой станции при расчетной температуре внутреннего воздуха +18 °С.
Центральное регулирование на тепловой станции при теплоснабжении различных по назначению зданий (жилые, общественные, производственные и др.) и режиму тепло- потребления их инженерных систем (отопление, горячее водоснабжение, вентиляция и др.) не может обеспечить устойчивой работы систем отопления.
Устойчивость работы повышается при приближении места проведения регулирования к теплопотребителю за счет более полного учета различных факторов, определяющих теплопотребность помещений отапливаемых зданий. Так, при групповом регулировании в ЦТП появляется возможность распределять теплоту по уточненным температурным графикам, что способствует повышению экономичности отопления каждого здания. При местном регулировании в тепловом пункте здания учитывают особенности режима его эксплуатации, ориентацию по сторонам горизонта, действие ветра и солнечной радиации.
Рис. 17.3. Схема графика регули - F. ювлния температуры T и расхода ' ;теплоносителя в системе водя - / '
Юго теплоснабжения в течение 1 ? отопительного сезона
А
70
/
18 LZ
При индивидуальном регулировании у каждого отопительного прибора можно независимо и наиболее точно реагировать на изменение температурной обстановки в отдельных помещениях.
Большой экономический эффект достигают при прерывистом отоплении (§ 19.5) зданий с переменным режимом работы (§ 15.3) со снижением температуры внутреннего воздуха в нерабочий период времени (например, в учебных зданиях) или в ночные часы (в жилых зданиях). Регулирование при этом осуществляют, используя одну систему отопления или две системы (например, водяную и воздушную), когда одна из них действует постоянно, а другую выключают периодически (^ 18.4).
£ |
/ |
/ |
Способы регулирования систем водяного отопления отличаются параметром, по которому оценивают требуемую теплоподачу в систему. Чаще всего таким параметром является температура наружного воздуха (регулирование «по возмущению»). Индивидуальное регулирование проводят, контролируя температуру внутреннего воздуха в отапливаемом помещении (регулирование «по отклонению»). Местное (пофасадное) регулирование осуществляют с применением того и другого способов. Возможен также способ изменения теплоподачи в систему отопления в зависимости от температуры теплоносителя, возвращающегося из части системы или системы в целом. Как известно, эта температура — показатель изменения температурной обстановки в отапливаемых помещениях и он может быть заранее рассчитан.
При эксплуатации систем воздушного отопления, как правило, используют качественное регулирование, осуществляемое путем изменения температуры подаваемого в помещение воздуха при переменном тепловом режиме работы нагревающего устройства. Достигается это путем изменения расхода теплоносителя через калорифер с помощью регулирующих устройств или запорно-регулирующей арматуры.
Центральное регулирование систем парового отопления Из-за невозможности изменения в широком диапазоне давления пара, а значит, и его температуры, осуществляют пропусками. Вследствие такого регулирования может быть значительная неравномерность температуры воздуха в отапливаемых помещениях, что во многих случаях недопустимо по гигиеническим соображениям.
В системе парового отопления при незначительном давлении пара перед отопительным прибором (около 2000 Па) эффективным может быть индивидуальное регулирование с помощью установленных у приборов вентилей.