В данном статье рассмотрим принцип работы погодозависимого управления для отопительных систем, где и для чего применяется температурный график, а также на практическом примере покажем эффективность внедрения погодозависимого управления на промышленном оборудовании.
Температурный график предназначен для регулирования температуры теплоносителя согласно температуры воздуха на улицы. Простыми словами, когда температура на улице относительно высокая, необходимо понижать нагрев воды для отопления различных зданий и помещений, тем самым производя экономию энергоресурсов: газ, электроэнергия. В связи с этим был создан температурный график, при этом он может отличаться для разных регионов России. В старых домах по сей день отсутствует какое-либо регулирование тепловыми энергоресурсами, в связи с этим при тёплой температуре на улице - батареи в помещениях крайне горячие. Неразумное регулирование энергоресурсами ложится на плечи проживающих граждан в виде высоких коммунальных платежей.
На данном рисунке представлен температурный график, по которому производится регулирования температуры теплоносителя. Простой температурный график создается по двум точкам: нижней и верхней. Нижняя и верхняя точка определяется следующим образом: при температуре наружного воздуха +11°С - температура в теплосети должна быть 40°С (нижняя точка), при температуре наружного воздуха -32°С - температура в теплосети должна быть +85°С. Данные значения взяты примерные для просты объяснения (для каждого региона России имеются данные точки). Далее эти точки соединяются прямой линией и образуется прямая зависимость между наружной температурой воздуха и температурой теплосети. Более сложные температурные графики, которые строятся по нескольким точкам и имеют не прямо пропорциональную зависимость мы не будем рассматривать в данной статье, так как они мало популярные.
Значения точек температурного графика задается в управляющее устройство (контроллер), которое в свою очередь постоянно измеряет температуру наружного воздуха и теплосети, и в дальнейшем подает сигналы на регулирующую запорную арматуру (трехходовой клапан). Таким образом, производится ПИД регулирование трехходовым клапаном. При изменении температуры на улице, контроллер подает кратковременные импульсы на закрытие или открытие трехходового клапана, тем самым увеличивая или уменьшая приток горячей воды в теплосети. Регулирования температуры в теплосети с помощью трехходового клапана является самым востребованным и простым способом. Сигналы по регулированию трехходового клапана могут быть дискретными (чаще всего используется) и аналоговыми, но в данной статье мы на этом останавливаться не будем. В температурном графике существуют так называемые: тепловая и холодная срезка, при которых перестает происходить регулирования температуры в теплосети. Например, теплая срезка имеет температуру равную +35...40°С, при которой перестает работать регулировка температуры теплосети по температурному графику. Это связано с тем, что если понижать температуру в теплосети до +15...20°С, то на батареях и трубах в помещениях будет образовываться конденсат. Также при погодозависимом регулировании по температурному графику как правило в управляющем устройстве выставляется зона нечувствительности, которая определяет температурный диапазон в котором не будет производится регулирование трехходовым клапаном.
В системах погодозависимого управления необходимо предусматривать коэффициент диапазона регулирования, это диапазон значений разницы между текущей температурой воды в подаче теплосети в пределах которого осуществляется короткоимульсное регулирование в пропорциональной зоне. За пределами этой указанной зоны пропорциональности осуществляется сквозное управление трехходовым клапаном, т.е. при выходе за пределы этой зоны на клапан подается непрерывный импульс управления, продолжительность этого импульса длиться до того момента, пока значения разницы снова не вернется в зону регулирования.
Современные системы управления с погодозависимым регулированием обеспечивают не только комфортное регулирование температуры теплоносителя по температурному графику, но также способны в определенные часы и дни дополнительно понижать температуру в теплосети. Данное регулирование обусловлено отсутствием людей в помещениях в данные часы или выходные дни (например). Таким образом, по определенному временному интервалу возможно понижать температуру в теплоносителе. Например, когда люди уходят с работы, в 18:00 возможно производить понижение температуры теплоносителя на 10°С и в 5:00 выводить температуру теплоносителя на рабочий режим. Соответственно в выходные дни возможно выполнять аналогичные действия на весь день или выборочно по часам. Такое регулирование дает дополнительную экономию газа, тем самым экономит Ваши деньги. Конечно дополнительное регулирование не везде применимо, но заслуживает большого внимания!
Наша компания имеет опыт внедрения погодозависимых систем регулирования на газовых котельных, а также имеет представление об эффективности данных систем управления. Снижение уровня потребление газа после внедрения погодозависимого управления стало около 15-22% без учёта понижения температуры теплоносителя в вечернее время и выходные дни. Конечно, этот процент может варьироваться в большую или меньшую сторону, в зависимости от первоначальных условий регулирования тепла. Экономический эффект максимально заметен весной и осенью, когда температура на улице варьируется от -10...+15°С.
Представляем Вашему вниманию инструкцию на погодозависимую систему управления. В ней непосредственно описан процесс настройки и регулирования по температурному графику. Система управления является универсальной для управления температурой теплосети с помощью трехходового клапана (дискретным управлением). Управление погодозависимого регулирования выполнено на базе бюджетного контроллера Unitronics JZ20R16, который имеет текстовый HMI экран для отображения необходимой информации.
Главная задача системы управления с погодозависимым регулированием - создавать комфортные температурные условия в помещениях и домах, при этом потреблять минимальное количество энергоресурсов!
Если у Вас имеются вопросы по данной системе управления, либо Вам необходимо подобрать промышленное оборудование для различных систем автоматизации, свяжитесь с нами любым удобным для Вас способом!