Пофасадное регулирование теплового режима здания, тепловые завесы (150598)

Посмотреть архив целиком

Пофасадное регулирование теплового режима здания, тепловые завесы


В холодный период года в результате разницы внутренней и наружной температур происходит передача теплоты из здания в окружающую среду. Передача теплоты осуществляется, с одной стороны, теплопередачей строительных конструкций, с другой стороны - за счет проникания воздуха через швы, стыки, неплотности окон, дверей и строительных конструкций. Эта теплота является потерянной (теплопотери).

Теплопотери здания зависят от:

  • его геометрических размеров;

  • теплотехнических свойств строительных конструкций;

  • температуры внутреннего и наружного воздуха;

  • воздухопроницаемости швов, длины открывающихся частей окон и дверей.

В последнее время очень много говорят о несовершенстве принятой системы теплоснабжения с центральными тепловыми пунктами (ЦТП), о больших потерях тепла и воды в разводящих сетях, о низкой эффективности установленного оборудования. Уже возникают «революционные» предложения сломать существующие ЦТП и вместо них в каждом доме построить собственный (индивидуальный) тепловой пункт - ИТП.

Система теплоснабжения с ИТП позволяет более тонко отрегулировать тепловой режим каждого здания, по возможности ввести пофасадное регулирование, дифференцировать давление холодной и горячей воды по разноэтажным зданиям, несколько упростить узлы зачета энергоресурсов, сократить общее количество разводящих трубопроводов. Но так ли велик выигрыш в сокращении расхода энергоресурсов, чтобы затевать коренную и очень дорогостоящую ломку сложившейся системы тепповодоснабжения?

Возьмем, к примеру, тепловой пункт в блочном исполнении (БТП). Это малогабаритный тепловой пункт, укомплектованный современным, в основном отечественным оборудованием, полностью автоматизированный, обеспеченный всеми приборами учета расхода тепла, воды, давления и температуры, подготовленный для передачи технологических и коммерческих параметров в любую диспетчерскую систему, допускающий дистанционное управление работой основного оборудования. Трудозатраты на монтаж и эксплуатацию такого теплового пункта минимальны. Основное оборудование, установленное в БТП - пластинчатые (в основном, современные - паяные) теплообменники, бесфундаментные, при необходимости малошумные, насосы, шаровые краны, высокоточная электронная и гидравлическая автоматика - строго рассчитано и подобрано в соответствии с присоединенной нагрузкой, собственные тепловые потери минимальны. Все ЦТП, как блочные, так и сборные, с независимым присоединением систем отопления, оснащены системой автоматического регулирования отпуска тепла. Температура теплоносителя подается в дома строго в соответствии с температурой наружного воздуха, во избежание гидравлической разрегулировки магистральных тепловых сетей в систему введено ограничение максимального расхода сетевой воды. При необходимости автоматика позволяет ввести программное регулирование (снижение температуры воды в ночные часы или в нерабочие дни). Перерасходы тепла здесь практически отсутствуют. Если заменить существующие системы регулирования индивидуальными, в каждом доме, то дополнительная, очень незначительная, экономия тепла может быть получена только за счет пофасадного регулирования в специальных зданиях с пофасадной (разделенной на север и юг) системой отопления. Одновременно потребуется удвоение средств автоматизации. В ЦТП более ранней постройки с зависимым присоединением систем отопления для ликвидации осенне-весеннего «перетопа» успешно внедряется и эксплуатируется система автоматического регулирования зависимых систем отопления (САРЗСО). Система включает в себя смесительный насос с регулируемым электроприводом, регулятор температуры воды на отопление, регулятор располагаемого напора в систему отопления. В зимнее время система отключена, и ЦТП работает в обычном режиме. В осенне-весенний период, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0 до +12°С, САРЗСО включается, полностью обеспечивая расчетный температурный и гидравлический режимы в системах отопления. Расчетная экономия - 10-13% от годового расхода тепла на отопление - полностью подтверждена экспериментальными работами. Таким образом, замена системы регулирования в ЦТП на 5-10 систем регулирования в ИТП также не даст никакой дополнительной экономии отпуска тепла, но потребует существенных затрат па оборудование, монтаж и эксплуатацию средств авторегулирования, а во многих случаях - и прокладки новых тепловых сетей. Холодное водоснабжение на современных ЦТП обеспечивается моноблочными, в основном отечественными, хозяйственными насосами. Насосы строго подобраны в соответствии с расчетными расходами и напорами, давление воды на выходе из ЦТП регулируется либо частотными преобразователями, либо высокоточными отечественными регуляторами давления. Обычно используются блочные насосные станции, состоящие из двух насосов и щита управления с одним частотным преобразователем. Это и энергоэффективно, и малозатратно при внедрении и эксплуатации. Срок окупаемости за счет экономии электроэнергии и воды составляет 1-2 года. Замена одной насосной станции в ЦТП на 5-10 станций в ИТП за счет учета разноэтажных зданий, очевидно, даст некоторую экономию расхода воды (но не электроэнергии), а капитальные и, особенно, эксплуатационные затраты очень велики, потребуется применение малошумных насосов, перекладка разводящих сетей холодного водоснабжения (к расходу холодной воды добавляется расход горячей воды), обслуживание насосов и частотных преобразователей. Проще эту экономию получить за счет установки регуляторов давления в малоэтажных зданиях. Наиболее уязвимым местом в системах тепловодоснабжения с центральными тепловыми пунктами является коррозия разводящих сетей отопления и горячего водоснабжения. Но в последние годы в Москве налажено производство неподверженных коррозии гибких предизолированных тепловодопроводов «Изопрофлекс» из сшитого полиэтилена. Они рассчитаны на рабочую температуру до 95°С, давление до 10 атм. и срок службы до 50 лет. Этим условиям отвечают разводящие сети от ЦТП с независимым присоединением систем отопления. Уже сейчас проводимая в рамках капитального ремонта замена стальных разводящих сетей на пластиковые полностью снимает проблему их ремонта и обслуживания.

Исходя их вышеизложенного, наиболее перспективным направлением дальнейшего развития коммунальной части теплоснабжения г. Москва представляется не многократное увеличение тепловых пунктов за счет сноса существующих ЦТП и устройства на их месте новых ИТП, а дальнейшая модернизация существующих ЦТП с переводом их на независимую схему отопления и устройством новых пластиковых теплопроводов. Расчеты показывают, что переход от циклического капитального ремонта ЦТП (1 раз в 9 лет) к их модернизации не намного увеличивает стоимость работ, и она многократно перекрывается четырехкратным увеличением срока службы тепловых сетей.

Большая экономия тепла достигается от осуществления автоматической коррекции графика подачи тепла на отопление в зависимости от отклонения внутренней температуры воздуха в зданиях от заданной. График регулирования температуры теплоносителя в зависимости от изменения наружной температуры реализуется, если средняя температура внутреннего воздуха, замеренная в контрольных квартирах, не отклоняется от нормальной (заданной), которая составляет 21 °С. В случае отклонения от этой температуры график корректируется. При центральном регулировании это позволяет, помимо поддержания заданной температуры воздуха, получать дополнительную экономию тепла за счет снижения его подачи при отсутствии ветра и частично учитывать теплопоступления с солнечной радиацией.

Поскольку завышение подачи тепла может не отразиться на температуре внутреннего воздуха, необходимо в процессе регулирования в зависимости от температуры наружного воздуха изменять не температуру воды по заданному графику, а непосредственно расход тепла, что позволит избежать ошибок из-за несоответствия фактических и расчетных теплотехнических характеристик системы отопления. Параметры графика расхода тепла определяются расчетом теплопотерь, инфильтрации и внутренних тепловыделений в здании. Этот график, как правило, является линейным, что облегчает его реализацию путем поддержания разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Переход к ИТП позволяет достичь еще большую экономию тепла за счет применения пофасадного автоматического регулирования отопления. Оно особенно эффективно при реконструкции существующих протяженных, многосекционных зданий, выполняемой без замены системы отопления. По эквивалентному эффекту пофасадное регулирование не уступает решению авторегулирования с термостатами, но значительно дешевле по капитальным затратам, и не требует проведения сварочных работ в квартирах, необходимых при установке термостатов.

Для бесчердачных 5–9-этажных жилых домов строительства 50–70 годов XX века осуществление пофасадного авторегулирования наиболее удобно, так как подающая и обратные магистрали проложены в подвале, и поэтому все сварочные работы для прокладки перемычек, объединяющих пофасадные ветки отдельных секций здания, выполняются только в подвале.

Подтверждением эффективности пофасадного авторегулирования может служить практика применения его в жилых зданиях, когда при температуре наружного воздуха – 5–8°С отопление освещенного солнцем фасада автоматически отключалось не только на период попадания солнечных лучей в окна, но и на такое же время после, за счет теплопоступлений от нагретых поверхностей стен и мебели. Важно, чтобы сигналом пофасадного авторегулирования служила температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений – интегратор воздействия солнечной радиации, инфильтрации наружного воздуха и внутренних тепловыделений на тепловой режим здания.


Случайные файлы

Файл
77619-1.rtf
129155.rtf
73954.rtf
26824-1.rtf
106138.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.