fj) 0. кВт

w 50 30-id

gyРЕГУЛЯТОР НАСТРОЕН HA 20

27

д) С.КГ/С

1,1

0.9 0,1 0.5 0,3 0.1

Ж.

ш

В) а, кВт 180

т too

60 20

11

■10

■13

■12

0 h 8 121620211 * 8 12162024 « 8 12162024 4 8 12162024 10.02.82 11.02.82 12 0282 1302.82

Рис 7.7. Показатели теплового режима здания, оборудованного бифилярной системш отопления с автоматическим пофасадным регулировавием

а — температуры наружного воздуха и скорости ветра; б — тепловая энергия, поступающая в помещение через окна от солнечной радиавд1и; в - температура воздуха в помещениях; г — температура теплоносителя; д — расходы воды; е - расходы тепловой энергии; 1 — температура наружного воздуха; 2 — скорость и направление ветра; 3 — поступление тепла за счет солнечной радиащт по южному фасаду; 4 — то же, по северному; 5 — температура внутреннего воздуха в помещениях, ориентированных на юг; 6 — to же, на север; 7 — температура воды, поступающей в систему отопления; 8 — температура обратной воды южного фасада; 9 — то же, северного; 10 — расход воды южного фасада; И — то же, северного; 12 — расход тепла на отопление южного фасада; 13 — то же, северного

Г--7-

L.

ОТ

-Г

-J L.

L.

Рис. 7.8. Принципиальвая технологическая схема автоматического оегуливовавия, разработанная Челябинским политехническим институтом и Челябйнскгражданпроектом

1 - регулятор температуры теплоносителя на ТЭЦ; 2 — регулятор расхода теплоты; 3 — датчик температуры теплоносителя; 4 — датчик температуры наружного воздуха; 5 — пофасадный регулятор расхода теплоты; в — датчик температуры внутреннего воздуха; 7 — изменение уставки по команде от ЭВМ или диспетчера энергосистемы

подачи воды в ветку системы отопления южного фасада. Экономия тепла за счет пофасадного автоматического регулирования составила, по данным В.П. Туркинз; более 17 % за отопительный период. Вместе-с тем из-за значительной тепловой инерционности греющих стеновых панелей система отопления была не в состоянии своевременно компенсировать возмущения, вносимые солнечной радиацией: в помещениях южной ориентации наблюдалось в периоды облучения заметное повы-щение температуры воздуха.

Как показано в [1], пофасадное автоматическое регулирование можно осуществлять по отклонению внутренней температуры, по возмущению, путем комбинирования обоих принципов. Регулирование по отклонению осуществлено, в частности, в системе, разработанной Челябинским политехническим институтом совместно с институтом Челябинскгражданпроект.

Датчики температуры устанавливают в жилых помещениях. Их общее число зависит от числа комнат, расположенных вдоль данного фасада (в реальных проектах закладывалось до 12 датчиков). Датчики - полупроводниковые, соединены последовательно. Сигналы от них поступают на электронный регулятор, приводящий в действие регулирующий орган роторного типа. Управление отпуском тепла -трехступенчатое (рис. 7.8): I ступень - на теплоэлектроцентрали, И - в групповом (центральном) тепловом пункте, Ш - в абонентском вводе (местном тепловом пункте).

Как видно и рисунка, количественное пофасадное регулирование по отклонению, реализованное в рассматриваемой схеме и учитывающее, влияние солнечной радиации и ветра, дополняет и корректирует автоматическое регулирование на предыдущей ступени, осуществляемое по возмущению (изменению температуры наружного воздуха).

Рис 7.9. Схема пофасадглго автоматического регулирования отпуска тепловой энергии на отопление с помощью регулятора Электроника Р-5"

1 — регулируемый элеватор; 2 — привод исполнительного механизма; 3 — электронный блок регулятора (выносной); 4 — датчик температуры наружного воздуха; 5 — датчик температуры воздуха в помещении; 6 — датчик температуры теплоносителя

Система пофасадного регулирования по возмущению разработана Физико-энергетическим институтом АН Латвийской ССР. Комплексный учет наружных тепловых воздействий (температуры наружного воздуха, скорости ветра, интенсивности солнечной радиации) осуществляется специальным датчиком, созданным этим институтом. В зависимости от сигнала, поступающего от датчика, в системе отопления поддерживается соответствующая температура теплоносителя. Регулирование - импульсное с помощью электромагнитного клапана.

Рассматриваемая система прошла длительную эксплуатационную проверку в ряде жилых домов г. Риги.

На Р"с. 7.9 показана схема системы автоматического пофасадного регулирования отопления зданий с использованием водоструйных насосов (элеваторов) с подвижной иглой, управляемых регуляторами "Электроника Р-5". На основе указанной схемы ВНИИГСом совместно с ЦНИИЭП инженерного оборудования разработаны конструкции автоматизированных тепловых пунктов в агрегатном исполнении полной заводской готовности.

Выше рассмотрены пассивные системы, в которых технические средства для автоматического регулирования поступлений солнечной теплоты в здание отсутствуют, а поддержание заданных температурных параметров в помещении осуществляется изменением подачи тепла только от дублирующего источника. Однако существуют варианты пассивной системы солнечного отопления (стена Тромба-Мишеля,

Рнс 7.10. Принципиальная технологическая схема автоматического регулирования пассивной системы солнечвого отопления (стена Тромба-Мишеля) с дублирующим источником (элостровагрева-тельвым прибором) I — массивная стена; 2 — остекление; 3 — регулирующие воздушные заслонки клапаны; 4 — воздушная прослойка; 5 — отапливаемое помещение; 6 — датчики; 7 — аккумуляционный прибор с вентилятором

77JP,

й-

—О

см. гл. 5), автоматическое регулирование параметров в которой осуществляется как изменением, количества поступающей солнечной энергии, так и изменением теплопроизводительности дублирующего источника [9] (рис. 7.10)

В этой системе массивная стена с темной поглощающей поверхностью защищена снаружи остеклением. На уровне пола и потолка имеются отверстия для входа и выхода воздуха, оборудованные воздушными заслонками. Солнечная радиация поглощается поверхностью стены, которая нагревается и в свою очередь нагревает воздух в прослойке между остеклением и стеной. Нагретый воздух поступает в отапливаемое помещение через верхнее отверстие, охлаждается и возвращается в прослойку через нижнее отверстие. Таким образом в системе осуществляется термосифонная циркуляция.

Подача теплоносителя от дублирующего источника изменяется с помощью регулирующего клапана, управление которым, а также воздушной заслонкой осуществляется регулятором, на который поступают управляющие воздействия от датчиков, установленных в прослойке и отапливаемом помещении.

Алгоритм работы регулятора предусматривает решение следующих задач:

поддержание температуры воздуха в отапливаемом помещении;

минимизацию потерь теплоты, вносимой солнечной радиацией при проникновении солнечных лучей через остекление, поглощении и аккумулировании солнечных лучей стеной, рассеивании запасенной энергии в атмосферу в периоды отсутствия солнечного облучения;

минимизацию затрат топлива на работу дублирующего источника, за счет максимально возможного использования теплоты, вносимой солнечной радиацией.

Система автоматического регулирования работает следующим образом. При увеличении интенсивности солнечной радиации воздух в прослойке между остеклением и стеной нагревается. Когда температура в прослойке, измеряемая датчиком, превысит температуру в помещении, замеряемую другим датчиком, r.e.tg > Лв, воздушные заслонки открываются и нагретый солнцем воздух начинает циркулировать в помещении. Как только температура в прослойке упадет ниже температуры в помещении на величину Л в, заслонки автоматически закрываются. Если при этом температура в помещении будет продолжать понижаться и упадет ниже заданной (комфортной) tg < (з^д (где *зад - заданная температура), включается вентилятор электротеплового аккумуляционного прибора (ЭТАП), который прогоняет воздух помещения через прибор ЭТАП и нагревает его.

Аккумуляционный прибор заряжается в ночные часы, в периоды провала графика электрической нагрузки и отпуска электроэнергии по льготному тарифу.

7.5. СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ АКТИВНЫХ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛО- И ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ (СТХС)

Приведенные ранее классификационные признаки систем СТХС свидетельствуют о многообразии применяемых схем, различающихся по функциональному назначению, виду дублирующих источников, методам аккумулирования тепловой энергии и т.д. Многообразие СТХС, естественно, предопределяет большое число вариантов схемных и Конструктивных решений их автоматизации [2].

Простейшим примером является схема автоматизации солнечного теплоприемного контура ipuc. 7.11) в составе поля солнечных коллекторов, двух насосов (рабочего и резервного) и емкостного теплообменника.

Работой циркуляционных насосов управляет регулятор разности температур ТЭ6ПЗ. Термопреобразователи сопротивления контролируют температуру теплоносителя в солнечном коллекторе (rkj) и температуру воды в баке-аккумуляторе {rk2).

При достижении установленной на регуляторе разности температур ^ *вкл через катушку реле К1 пойдет ток (замкнется цепь: фаза-катушка реле Ю-нуль). Вследствие этого, контакты релеК7 в цепи магнитных пускателей КМ1 и КМ2 {рис. 7.12) замкнутся, двигатель насоса Ml штл М2 (выбранный переключателем S А2) включится в работу и начнется циркуляция теплоносителя в теплоприемном контуре. Двигатель насоса выключится, если разность температур, установленная на регуляторе ТЭ6ПЗ, достигнет разности А f^j^^, катушка реле/С; обесточится.

Рис 7.11. Схема работы солнечного контура

Таким образом, система работает в режиме двухпозициоиного регулирования.

Если из строя выйдет один из насосов, то по сигналу датчика-реле разности давлений РКС (на схеме не показан), сработает реле К1, и управление насосом переключится с рабочего на резервный.

Схемой предусмотрена возможность ручного и автоматического управления каждым из насосов. В положении 1 переключателя SAi возможно только ручное управление нажатием на кнопки SBi, sb2, sb3, SB4.B Положении 3 управление двигателями насосов производится Контактами реле К1 и К2, т.е. автоматически. Положение переключа-

~ж/т

ai8i Ct SF3123 „ sbi

1^ 2_? I i ■ •

аг вг сг, ,sf^

ТТ

saz

KMt ^

п J> 13 9 т п

км1

2J_i^£>J4

5 ^ , , ,

7 8

sbi,

, н ЗЕ- 13

км?

-г

роа

I

ISA2

км?

к21

■4-1-

\ \ 33 \ ( I ^ T-tr

3±а_53^

ftic 7.12. Схема

работы Шфкулш^ионвых ваеомш геткяфюмаого контура