Системы погодного регулирования тепловой энергии (далее – «системы») предназначены для автоматического регулирования температуры теплоносителя, горячей воды или температуры воздуха внутри помещений в системах управления отоплением, горячим водоснабжением (ГВС) или приточной вентиляцией.
Системы регулирования отопления классифицируются в зависимости от назначения по следующим теплотехническим схемам:
1. Зависимая система отопления с запорно-регулирующим клапаном и циркуляционным насосом (ΔP
Поз. | Наименование | Кол. | Описание |
1 | Регулятор температуры РТ-2010 | 1 | Описание |
2 | Клапан запорно-регулирующий | 1 | Описание |
3 | 2 | Описание | |
4 | 1 | Описание | |
5 | 2 | Описание | |
6 | Фильтр магнитный фланцевый | 2 | Описание |
7 | Кран шаровый 11с67п | 6 | Описание |
8 | Термометр | 4 | |
9 | Манометр | 6 | |
10 | Насос циркуляционный сдвоенный IMP PUMPS | 1 | Описание |
11 | Клапан обратный межфланцевый | 1 | Описание |
12 | 1 | Описание | |
18 | Манометр ЭКМ | 1 |
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема используется при подаче перегретого теплоносителя от теплоисточника при недостаточном для элеваторного смешения перепаде давления между подающим и обратным трубопроводами: менее 0,06 МПа.
В схеме предусмотрено:
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:
2. Зависимая система отопления с регулирующим гидроэлеватором (0,06МПа ≤ ΔP ≤ 0,4МПа)
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема используется при подаче перегретого теплоносителя от теплоисточника при достаточном для функционирования гидроэлеватора перепаде давления между подающим и обратным трубопроводами: не менее 0,06 МПа и не более 0,4 МПа.
В схеме предусмотрено:
Возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха впомещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон;
- обязательный контроль температуры обратного теплоносителя;
- поддержание температурного графика.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ: Регулирование температуры системы отопления в зависимости от температуры наружного воздуха происходит при перемещении конусной иглы и изменения площади проходного сечения отверстия воронки гидроэлеватора. В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, наружного воздуха и воздуха внутри помещения (если он есть). При увеличении (уменьшении) температуры аружного воздуха контроллер формирует выходной управляющий сигнал, дающий команду исполнительному механизму на закрытие (открытие). Шаговый двигатель риходит в движение и, конусная игла, перемещаясь, уменьшает (увеличивает) площадь роходного сечения. Результатом этого является то, что в суммарный поток поступает больше теплоносителя из обратного трубопровода для уменьшения температуры еплоносителя или подающего трубопровода для увеличения температуры. При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования вляется поддержание температурного графика.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
Регулирующий элеватор не требует применения дополнительного насоса, так какодним из элементов его конструкции является струйный насос.
Применение регулирующих гидроэлеваторов снижает монтажные и эксплуатационные расходы и не приводит к нештатным ситуациям при сбоях в электропитании.
В аварийных случаях остановка насоса в системе отопления требует неотложных мер, чтобы не допустить замораживания системы. Схема с регулирующим гидроэлеватором лишена этого недостатка.
По состоянию на 01.01.11 г. в Беларуси и России работает более 52 тыс. систем регулирования с гидроэлеваторами.
Поз. | Наименование | Кол. | Описание |
1 | Регулятор температуры | 1 | Описание |
2 | 1 | Описание | |
3 | Датчик температуры теплоносителя | 2 | Описание |
4 | Датчик температуры наружного воздуха | 1 | Описание |
5 | Датчик температуры воздуха внутри помещения | 2 | Описание |
6 | Фильтр сетчатый магнитный | 2 | Описание |
7 | Кран шаровый | 5 | Описание |
8 | Термометр | 4 | |
9 | Манометр | 6 | |
10 | 1 | Описание | |
11 | Клапан обратный | 1 | Описание |
12 | 1 | Описание | |
18 | Манометр ЭКМ | 1 |
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема используется при подаче перегретого теплоносителя от теплоисточника при недостаточном для элеваторного смешения перепаде давления между подающим и обратным трубопроводами: менее 0,06 МПа и более 0,4 МПа.
В схеме предусмотрено:
Автоматическое переключение между основным и резервным насосом при отказеодного из насосов;
- возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон;
- обязательный контроль температуры обратного теплоносителя;
- поддержание температурного графика.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:
Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания сетевой воды при помощи циркуляционного насоса.
В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик воздуха внутри помещения (если он есть) и датчик наружного воздуха, обрабатывает полученную информацию и формирует выходные управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие. Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана. При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.
Поз. | Наименование | Кол. | Описание |
1 | Регулятор температуры | 1 | Описание |
2 | Клапан запорно-регулирующий | 1 | Описание |
3 | Датчик температуры теплоносителя | 2 | Описание |
4 | Датчик температуры наружного воздуха | 1 | Описание |
5 | Датчик температуры воздуха внутри помещения | 2 | Описание |
6 | Фильтр сетчатый магнитный | 2 | Описание |
7 | Кран шаровый | 6 | Описание |
8 | Термометр | 4 | |
9 | Манометр | 6 | |
10 | Насос циркуляционный сдвоенный | 1 | Описание |
11 | Клапан обратный | 1 | Описание |
12 | 1 | Описание | |
18 | Манометр ЭКМ | 1 |
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема используется при подаче перегретого теплоносителя от теплоисточника при недостаточном для элеваторного смешения перепаде давления между подающим и обратным трубопроводами: более 0,4 МПа.
В схеме предусмотрено:
Автоматическое переключение между основным и резервным насосом;
- возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон;
- обязательный контроль температуры обратного теплоносителя;
- поддержание температурного графика.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ: Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания сетевой воды при помощи циркуляционного насоса, установленного на прямом трубопроводе системы отопления. В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик воздуха внутри помещения (если он есть) и датчик наружного воздуха, обрабатывает полученную информацию и формирует выходные управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие. Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана. При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.
Поз. | Наименование | Кол. | Описание |
1 | Регулятор температуры | 1 | Описание |
2 | Клапан запорно-регулирующий | 1 | Описание |
3 | Датчик температуры теплоносителя | 2 | Описание |
4 | Датчик температуры наружного воздуха | 1 | Описание |
5 | Датчик температуры воздуха внутри помещения | 2 | Описание |
6 | Фильтр сетчатый магнитный | 2 | Описание |
7 | Кран шаровый | 4 | Описание |
8 | Термометр | 4 | |
9 | Манометр | 6 | |
10 | Насос циркуляционный сдвоенный | 1 | Описание |
11 | Клапан обратный | 1 | Описание |
12 | 1 | Описание | |
18 | Манометр ЭКМ | 1 |
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема используется при независимом подключении теплового пункта к теплосетям.
В схеме предусмотрено:
Эффективный пластинчатый теплообменник;
- автоматическое переключение между основным и резервным насосом при отказе одного из насосов;
- возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон;
- обязательный контроль температуры обратного теплоносителя;
- поддержание температурного графика.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ: Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана. Следовательно, происходит изменение количества теплоносителя из сети теплоснабжения, проходящего через теплообменник. В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик наружного воздуха и воздуха внутри помещения (если он есть), обрабатывает полученную информацию и формирует выходные управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие. Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана. При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
Эффективная регулировка параметров теплопотребления в широких пределах, т.к.потребитель отвечает перед теплоснабжающей организацией только за параметры обратного теплоносителя.
Равномерная циркуляция теплоносителя по всем отопительным приборам.
Поз. | Наименование | Кол. | Описание |
1 | Регулятор температуры | 1 | Описание |
2 | Клапан смесительный трехходовой | 1 | Описание |
3 | Датчик температуры теплоносителя | 2 | Описание |
6 | Фильтр сетчатый магнитный | 2 | Описание |
7 | Кран шаровый | 10 | Описание |
8 | Термометр | 7 | |
9 | Манометр | 9 | |
10 | Насос циркуляционный | 1 | Описание |
11 | Клапан обратный | 2 | Описание |
12 | 1 | Описание | |
17 | Дроссельная диафрагма | 1 | |
18 | Манометр ЭКМ | 1 |
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ: Схема применяется для оптимизации систем горячего водоснабжения с открытым водоразбором.
В схеме предусмотрено:
- возможность введения гибкого графика регулирования температуры горячей воды с учётом ночного времени, «нерабочего» время;
- На «нерабочее» время насос автоматически отключается.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ: Регулирование температуры теплоносителя ГВС происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания обратной сетевой воды. В процессе работы контроллер периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, обрабатывает полученную информацию и формирует выходные управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие.
ПРЕИМУЩЕСТВА: Обеспечение гарантированного давления в трубопроводе горячей воды за счётвозможности подпитки из обратного трубопровода в отопительный период. Наличие дроссельной шайбы перед обратным трубопроводом обеспечивает минимальную циркуляцию в контуре ГВС при отсутствии водоразбора и не допускает перегрева обратного теплоносителя.
МЕТОДИКА ПОДБОРА ДРОССЕЛЬНОЙ ШАЙБЫ: Согласно своду правил по проектированию и строительству СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» диаметр отверстий дроссельных диафрагм следует определять по формуле:
где d – диаметр отверстия дроссельной диафрагмы, мм; G – расчетный расход воды в трубопроводе, т/ч; ΔH - напор, гасимый дроссельной диафрагмой, м.
Минимальный диаметр отверстия дроссельной диафрагмы должен приниматься равным 3 мм.
Поз. | Наименование | Кол. | - эффективный пластинчатый теплообменник;
Автоматический регулятор температуры ГВС
Если у Вас закрытая система теплоснабжения, значит в здании установлен теплообменный аппарат на который расходуется до 40% тепловой энергии ежеминутно. Для рационального расхода такого количества тепловой энергии необходима установка регулятора горячего водоснабжения (автоматический регулятор температуры воды, регулятор ГВС).
Как же он работает спросите Вы?
Каждую секунду, чтобы нагреть необходимое количество воды, тратятся Гигакалории (Гкал) тепловой энергии. Это происходит и днём и ночью.
Регулятор ГВС - нужен для поддержания определённой температуры горячей воды. Для этого: на подающем или обратном трубопроводе греющей стороны (по сетевой воде, теплоносителю) теплообменника, устанавливается клапан с электроприводом. Так же монтируются датчики температуры в подающий трубопровод ГВС и в обратный трубопровод по сетевой воде. С помощью контроллера происходит регулирование по заданной уставке температуры: либо по температуре горячей воды, либо по температуре обратного трубопровода. Так же возможно регулирование по дням недели или часам с помощью таймера "реального времени". Например, возможно полное ограничение теплоносителя на теплообменнике в жилом доме с 1.00 ночи до 5.00 утра, т.к. ночью горячая вода не нужна, или в детских садах с 18.00 до 6.00 утра нет сотрудников. Данным регулированием экономится до 50% теплоносителя, и отправляется в систему отопления, принося за собой большой экономический эффект.
Cтоимость регулятора ГВС
Стоимость внедрения регулятора ГВС зависит от диаметра клапана, типа контроллера, вида электропривода и датчиков температуры.
Регулятор температуры ГВС цена
В среднем составляет 100 000 рублей, это цена самая низкая средняя цена по Свердловской области, если Вам предоставят цену регулятора ГВС ниже нашей - мы попробуем сделать её ещё ниже!
Сроки монтажа регулятора ГВС составляют
Не более одного месяца, а при наличии оборудования 1 неделя.
Что Вам даст комплекс установки теплосчетчика и регулятора ГВС?
Вы начинаете снижать платежи за тепловую энергию, рационально используя её.
Но все выше перечисленные мероприятия не дают вам 100% экономии. Настоящая экономия наступает, когда Вы полностью ограничиваете потребление тепловой энергии с помощью внедрения системы автоматического регулирования отопления в зависимости от температуры наружного воздуха (погодного регулирования) , описанной в другой статье нашего сайта. При заказе регулятора ГВС и погодника одновременно у нашей компании, Вы сэкономите ещё и на монтаже.
Внедрить всю тепловую автоматику в вашу систему отопления Вам поможет команда тепловентиляционного участка компании, связаться со специалистами можно по телефону 8-343-202-1-777
или написать на электронный адрес
.
Ни один современный человек не чувствовал бы себя комфортно в доме, в котором нет горячей воды. Термостат для гвс – это часть в современной системе отопления. При помощи этого приспособления обитатели дома могут настраивать температуру воды по своему вкусу.
Как мы знаем, если горячая вода не подается в здание централизовано, мы можем получить ее самостоятельно, посредством подогрева холодной воды. Таких способов на сегодняшний день известно два (не считая кастрюль на газовых конфорках):
Прямой способ заключается в получении горячего водоснабжения путем подогрева холодной воды электрическим бойлером или газовой колонкой. В первом случае жидкость нагревается электрическим тэном. Во втором – газовой горелкой. Оба этих способа, как правило, применяются в том случае, если в доме установлено центральное отопление.
Если же вы живете в частном секторе и отапливаете свое жилье при помощи газового, твердотопливного или электрического котла, подогрев воды у вас, скорее всего, осуществляется другим способом.
Как известно, котлы бывают двух типов:
Одноконтурный предназначен только для обогрева здания. Двухконтурный – и горячего водоснабжения. Именно во втором случае может использоваться термостат гвс, при помощи которого можно нагреть горячую воду до определенной температуры. В целях безопасности, специалисты рекомендуют, что эта температура не должна быть ниже 60 и выше 75 градусов Цельсия. Давайте посмотрим, из чего состоит двухконтурный котел. Так вам будет проще понять принцип работы термостата гвс.
Термостаты ГВС бывают двух типов:
Сегодня самой известной фабрикой по производству термостатов ГВС в Европе является . Она производит следующие популярные модели этого класса.
Представители фирмы Danfoss | ||
---|---|---|
№ п/п | Наименование модели | Техническое описание |
1. | BasicPlus2 | Надежное изделие. Выпускается, как с механическим кольцом настройки температуры, так и с жидкокристаллическим дисплеем, на котором отображается температура воды. |
2. | RET2000B-RF | Беспроводное устройство, которое можно установить прямо в ванной и оттуда управлять ГВС. |
3. | TP5001A-RF | Программируемый беспроводный прибор, при помощи которого можно регулировать теплоотдачу обоих контуров котла. |
Рассмотрим такое устройство как регулятор температуры горячего водоснабжения. В нашей статье опишем его назначение и устройство, принцип действия разновидности. Также опишем схемы монтажа и приведем конструкцию для сборки своими руками. В нашей статье постараемся разъяснять все специальные термины.
Как и понятно из названия устройство предназначается для того чтобы управлять температурой горячей воды идущей из крана. Но для неспециалистов не совсем ясно, зачем это делать?
Ведь мы и так регулируем ее, добавляя различное количество холодной воды. Для начала, чтобы было проще раскрыть все вопросы, опишем (сокращенно ГВС).
Большинство систем горячего водоснабжения увязываются с отопительными системами. При этом вода не отбирается прямо от котла, только если это не небольшой двухконтурный котел, в котором есть специальные теплообменники для нужд ГВС.
Причин три:
Поэтому устанавливают специальные теплообменники (еще их называют бойлеры), в которых нагревается водопроводная вода. Они бывают различной конструкции пучок труб в кожухе с водой для ГВС омываемый сетевой водой, наборы пластин с каналами.
Принцип действия один - обеспечивается нагрев воды теплоносителем через хорошо проводящий тепло материал, который препятствует их смешиванию.
Такой подход дает и еще одно преимущество. Если отопление центральное, то нет необходимости к каждому потребителю тянуть четыре трубы от котельной. Достаточно двух для отопления, а саму систему ГВС можно разместить в доме или центральном теплопункте (сокращенно ЦТП)
Почти всегда чтобы не приходилась долго ждать, пока вся холодная сбежит из системы и пойдет горячая,от теплообменника прокладывают еще одну трубу и устанавливают рециркуляционные (иногда называют просто циркуляционные) насосы. Горячая вода постоянно движется по кругу, та, которая не была отобрана, возвращается на дополнительный подогрев. Система горячего водоснабжения без рециркуляции применяется только в небольших домах, где длина трубопроводов тоже небольшая.
Та вода, которая идет нагретой от теплообменника (и труба тоже) называется подачей, которая возвращается назад обраткой. Эти же термины используют и для отопительных систем. Правда там, в роли теплообменника (не всегда) выступает котел, а вода может называться сетевой или теплоносителем.
На схемах подачу отопления обозначают Т1, обратку Т2. Для систем ГВС - Т3 и Т4 соответственно.
Теперь перейдем к ответу на вопрос: для чего регулируют температуру горячей воды. Ведь можно оставит ее такой, какой она на выходе теплообменника, то есть равной температуре сетевой воды. Причин три.
Так как большинство потребителей платят за объем израсходованнойгорячей воды по показаниям водомеров, то компаниям, подающим ее, нет смысла тратить топливо на то чтобы нагревать ее выше нижнего предела норматива.
Совет. В частном доме автономным отоплением и горячим водоснабжением экономии не будет. Нагрев воду сильнее мы просто разбавим больше ее холодной (мы уже говорили об этом) и используем меньший объем.
Но 60 оС находятся в районе точки росы газового топлива. И если сетевая вода будет такой температуры, котел начнет «плакать», на его внутренних поверхностях начнет конденсироваться вода, которая снижает КПД и ведет к коррозии. Поэтому нужно нагревать теплоноситель больше, а нужной температуры горячей воды достигают с помощью регулятора.
Сразу разберемся с принципом, с помощью которого снижают температуру подогреваемой воды.
Как мы помним, горячая вода нагревается от той, которая сетевая, через теплообменник. И тут начинает действовать закон сохранения энергии. Если через прошедшее за единицу времени через бойлер количество теплоносителя равно или больше чем количество воды для подогрева, то температура горячей воды будет почти такой же как у него.
Уменьшив поток сетевой воды, мы уменьшаем нагрев воды горячей на выходе. Меньшее количество теплоносителя не может принести столько энергии, чтобы подогреть больший объем воды до своей температуры.
Регулятор температуры воды в системе водоснабжения снижает проходящее через теплообменник количество сетевой воды двумя способами:
Эти два метода могут применяться и в комбинации. По этим же принципам работают и регуляторы отопления.
Любой регулятор температуры систем водоснабжения состоит минимум из двух узлов:
Также, в большинстве современных устройств есть блок управления, который анализирует показания датчика и по заданным значениям или программе управляет исполнительными механизмами. Широко встречаются терморегуляторы, у которых управляющие узлы одновременно работают и на отопление.
Регулятор температуры для горячего водоснабжения может выполнять и дополнительные функции. Например, регулировать давление или расход в системе, отправлять информацию на диспетчерский пульт.
Иногда эти приборы комбинируют и со счетчиками тепловой энергии. Тогда информация датчиков используется дополнительно для контроля и для учета.
Принцип действия терморегуляторов предельно прост:
Причем, превышение температуры может фиксировать сам датчик, тогда он является настраиваемым. Он может и подавать команду на исполнительное устройство. В более распространенном случае сигнал датчика анализирует блок управления и уже он командует арматурой регулирующей поток воды.
Уменьшение потока воды через теплообменник может быть на фиксированную величину, ступенчатым или плавным. В большинстве устройств оно плавное. Таким образом, избегают гидроударов. А само исполнительное устройство находится почти в постоянной работе,то закрываясь то открываясь.
Общепринятой классификации не существует, поэтому попробуем разделить терморегуляторы для системы горячего водоснабженияусловно.
Устаревшая система, но благодаря простоте врезки используется до сих пор. Еще одним достоинством таких регуляторов является их независимость от электропитания, которое просто им не нужно. Блок управления у них чаще всего тоже отсутствует.
Схемы установки регуляторов определяются врезками датчиков и исполнительных устройств. Блок управления, если он есть, как и понятно, монтируется в любом удобном месте.
Есть несколько вариантов:
Существуют четыре схемы установки исполнительных устройств терморегуляторов:
Дополнительно можете просмотреть видео в этой статье, где рассказываться о подобных системах. Дальше разберем несколько промышленно выпускаемых и используемых на сегодняшний день терморегуляторов, а также одно устройство для самостоятельной сборки.
Начнем с наиболее простых.
Это простейший регулятор горячего водоснабжения стоимостью немного больше за 10 тысяч рублей.
Маркируются он следующим образом:
Принцип работы тоже прост. Фактически это вентиль, клапан которого управляется не винтовым штоком, а сильфоном, о котором мы говорили выше. Сильфон омывается водой. Чем она горячее, чем больше он удлиняется и прижимает клапан к седлу.
При максимальной температуре, на которую настроен РТЦГВ, он закрывается полностью и прекращает подачу теплоносителя в бойлер. Температура падает, и он снова начинает открываться. Монтируется такой регулятор на подаче или обратке (о способах врезки мы уже рассказывали).
К достоинствам РТЦГВ можно отнести:
Минусы тоже есть:
Надо отметить, что благодаря простоте и надежности, даже если проектируют новое горячее водоснабжение, регулятор температуры РТЦГВ продолжают использовать, особенно в случаях, где не надо высокой точности и дополнительных функций.
Еще одна условно устаревшая, но широко применяющаяся модель. Может работать на более мощных системах ГВС, так как она рассчитана на врезку в трубопроводы диаметром до 80 миллиметров.
В отличие ранее рассмотренного регулятора состоит из двух узлов (блоков) соединенных между собой импульсными трубками:
Дополнительно может выполнять функцию защиты. Для этого в схему установки добавляют третий блок- УРДД который не допускает резких перепадов давления.
Принцип работы регулятора следующий:
К достоинствам данного устройства можно отнести:
Но недостатков больше.
Это один из современных микропроцессорных регуляторов. Он рассчитан на работу не только в сетях ГВС, но и в сетях отопления и вентиляции. Состоит из блока управления, к которому опционально поставляются или закупаются отдельно исполнительные устройства и датчики.
Блок управления двух канальный, в зависимости от необходимости выбирается одна из программ.
Выбор этого регулятора более чем оправдан,по сравнению с ранее рассмотренными системами из-за множества достоинств.
Внимание. Для корректной работы датчика перед его установкой гильза заполняется веретенным маслом. Наличиеего в ней нужно периодически контролировать.
К недостаткам этого, да и всех подобных ему регуляторов, можно отнести только то, что он требует питания от электросети. Но почти все помещения, где располагаются узлы ГВС, имеют электропроводку, хотя бы для освещения не говоря уже о насосах.
В завершении статьи приведем пример, как можно самостоятельно собрать и установитьтерморегулятор для водоснабжения, например, для частного дома. Хотя если быть откровенным самостоятельная сборка не дает большой выгоды, так как компоненты для нее все равно придется покупать, а качество работы самоделок, как правило, оставляет желать лучшего.
Для нее нам понадобятся электроконтактный манометрический термометр, примерно такой, как на фото ниже.
В этом термометре есть две пары контактов, которые работают на переключение при достижении температуры, на которую установлены стрелкиуставки (на фото они красные и их можно перемещать). Контакты могут работать с нагрузкой до 30 ватт. Этого нам более чемдостаточно.
Эти термометры выпускаются на разные напряжения. Чтобы упростить схему лучше приобрести модельрассчитанную на 220 вольт, тогда можно обойтись без понижающего трансформатора или блока питания. Хотя в целях безопасности можно выбрать и более низкое напряжение.
Вторая деталь, которая нам нужна это вентиль, задвижка или кран с электроприводом. Он может быть таким же, как и для работы с ранее рассмотренным регулятором. Например, можно выбрать модель как на снимке снизу.
Можно выбрать и любую другую разновидность. Главное чтобы кран соответствовал следующим критериям.
Совет. Лучше выбирать краны с возможностью ручного привода ими можно управлять при отсутствии электроэнергии.
У таких кранов, как правило, три вывода:
Теперь переходим к сборке, инструкция предельно проста.
Наша схема собрана. Желательно дополнительно заземлить ее и установить выключатель питания. Осталось только выставить стрелку уставку на нужную температуру. Работать она будет следующим образом.
Чтобы контакты термометра меньше изнашивались можно использовать его вторую контактную группу. При этом выставляем стрелки уставки с разницей в несколько градусов.
В этом диапазоне будет колебаться температура горячей воды и срабатывание контактов будет менее частым. При этом подключаем контактные группы так, чтобы одна при нижнем пределе подавала напряжение на открытие, а вторая,при верхней температуре, на закрытие крана.
Вот и все что мы хотели рассказать о таком устройстве как регулятор температуры системы горячего водоснабжения. Будем рады, если она была для вас познавательной, и вы разобрались в том, как они работают и их разновидностях. Еще лучше если она была для вас и практически полезной и с ее помощью вы смогли подобрать и установить самостоятельно подобное устройство.
Пусть Ваш дом всегда будет уютным.
Д.т.н. П.В. Ротов, заместитель главного инженера;
А.А. Сивухин, начальник ПТО, МУП «Городской теплосервис»;
д.т.н. В.И. Шарапов, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет», г. Ульяновск
Потребление горячей воды в жилых и общественных зданиях характеризуется значительной неравномерностью как в течение суток, так и в отдельные дни недели. Мгновенный расход потребляемой воды является случайной величиной. При этом, в разные дни недели, в одно и то же время при прочих равных условиях, вероятность потребления аналогичного количества воды мала. В рабочие дни наибольшее потребление воды наблюдается в вечерние часы, в выходные дни - с утра. Кроме того, на неравномерность потребления могут оказывать влияние климатические условия, периоды массовых отпусков и школьные каникулы, даже телевизионные передачи.
Для компенсации тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС предусматривают циркуляцию. Но, поскольку данные по тепловым потерям во внутридомовых системах ГВС зачастую отсутствуют, то для их определения используют долевую часть от расхода воды, а именно 10% от расчетного расхода воды, определенного для неотопительного периода . В потери теплоты трубопроводами систем ГВС учитываются прибавлением доли среднего за отопительный период расхода воды в системах ГВС с учетом коэффициента, учитывающего потери теплоты трубопроводами в зависимости от конструктивных особенностей и наличия изоляции, который изменяется в пределах от 0,15 до 0,35.
Проведенное обследование систем ГВС жилых домов показало, что реальное значение циркуляционного расхода в трубопроводах систем ГВС существенно превышает расчетные значения и составляет 40-90% от расхода в подающем трубопроводе и 70-500% от расхода воды на ГВС. При этом расход воды в циркуляционном трубопроводе зависит от режима потребления горячей воды. Установка на циркуляционных трубопроводах жилых домов дроссельных шайб с постоянным отверстием не позволяет в полной мере учесть режим работы систем ГВС. Повышенный циркуляционный расход способствует росту температуры воды в циркуляционном трубопроводе относительно температуры воды в обратном трубопроводе тепловой сети более чем на 10 О С, что, в свою очередь, влияет на экономичность работы источника теплоснабжения.
Повысить эффективность работы системы ГВС возможно путем автоматического регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе с учетом неравномерности режима потребления горячей воды. Одна из таких технологий, разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» (НИЛ «ТЭСУ») УлГТУ, реализована в 2014 г. на ЦТП Ульяновского МУП «Городской теплосервис» . На рис. 1 показана принципиальная схема ЦТП с установленным оборудованием. Регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе осуществляется запорно-регулирующим клапаном (регулятором температуры) 11, установленном на циркуляционном трубопроводе. Управление запорно-регулирующим клапаном осуществляется программируемым логическим контроллером по импульсу от датчика температуры 12. В период водоразбора тепловые потери в системе ГВС компенсируются за счет слива воды, поэтому можно снизить расход воды в циркуляционном трубопроводе. При отсутствии водоразбора расход воды в циркуляционном трубопроводе поддерживается в зависимости от определенного перепада температур в подающем и обратном трубопроводе системы ГВС, тем самым обеспечивая необходимую тепловую нагрузку.
В течение 2014 г. проводился инженерный эксперимент, в результате которого анализировались параметры работы ЦТП при различных режимах настройки регулятора температуры, установленного на циркуляционном трубопроводе. Настройка регулятора температуры по времени суток осуществлялась на основании предварительного анализа работы ЦТП. На рис. 2 представлена диаграмма изменения расхода воды в системе ГВС за 6 дней, из которой следует, что максимальный отбор горячей воды происходит в период с 8:00 до 15:00-16:00. Среднечасовое значение температуры горячей воды за этот же период составило 60,3 О С. Во время минимального разбора горячей воды настройка регулятора температуры производилась на температурный перепад в системе ГВС, равный 10 О С.
В период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г. анализировались режимы работы ЦТП с различными настройками регулятора температуры на циркуляционном трубопроводе. В I режиме регулятор температуры был настроен на круглосуточном поддержании температуры воды, равной 50 О С, в циркуляционном трубопроводе. Во II режиме настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9:00 до 15:00 поддерживалась температура циркуляционной воды, равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. В III режиме регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.
Среднечасовые значения параметров работы ЦТП в каждом из трех режимов представлены в табл. 1. Экономия тепловой энергии на ЦТП определялась для I и II режимов в сравнении с III режимом, когда не производилось регулирование циркуляционного расхода воды.
Таблица 1. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г.
В результате анализа данных, представленных в табл. 1, установлено, что экономия тепловой энергии на ЦТП в режимах с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима без регулирования составляет 12-14% (0,03 Гкал/ч). При этом в режиме с дифференцированной по времени суток температурой воды в циркуляционном трубопроводе ГВС достигается большая экономия теплоты.
В отопительном периоде с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г. на том же ЦТП проводился анализ режимных параметров в условиях регулирования и отсутствия регулирования температуры циркуляционной воды в системе ГВС. В первом периоде (I режим) настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9 до 15 ч поддерживалась температура циркуляционной воды равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. Во втором периоде (II режим) регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.
Анализ среднечасовых показателей работы ЦТП в отопительном периоде показывает, что в I режиме теплоты потребляется на 20% меньше, чем во II (табл. 2).
Таблица 2. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г.
На рис. 3-5 показана динамика изменения расхода теплоносителя, температуры воды и теплопотребления в системе ГВС по часам суток при различных режимах работы ЦТП в период с 19.10.2014 г по 17.11.2014 г На приведенных диаграммах четко видно снижение температуры циркуляционной воды, расхода воды и теплопотребления в системе ГВС в период регулирования температуры циркуляционной воды. Снижение теплопотребления приводит к соответствующей экономии топливно-энергетических ресурсов. Равенство температуры воды, подаваемой на ГВС при различных режимах, показывает, что снижение расхода теплоносителя и количества тепловой энергии обусловлено только оптимизацией режима работы системы ГВС за счет регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе. При этом температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС соответствует нормативным требованиям (рис. 3).
С целью оценки инвестиционной привлекательности проведено технико-экономическое обоснование реализованной технологии регулирования нагрузки системы ГВС. На основании анализа режимов работы системы ГВС определена минимальная среднечасовая экономия теплоты 0,03 Гкал/ч (табл. 1). Предполагаемое время работы системы ГВС с регулированием циркуляционного расхода составляет 3600 ч в год. Суммарная экономия теплоты на одном ЦТП за этот период составит 108 Гкал, что при тарифе за тепловую энергию 1500 руб./Гкал равно 162 тыс. руб. Затраты на приобретение оборудования для системы автоматического регулирования составили 74,6 тыс. руб., т.е. технология окупается за половину временного периода работы системы автоматического регулирования, т.е. за 2,5-3 месяца.
Энергосберегающий потенциал разработанной технологии при ее реализации на всех ЦТП системы теплоснабжения Ульяновска составляет более 12 млн руб. в год, что, с учетом небольшого срока окупаемости, является выгодным инвестиционным проектом.
При технико-экономическом обосновании не учитывались снижение затрат электроэнергии на транспорт теплоносителя, снижение тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС, возможное увеличение комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ за счет снижения температуры обратной сетевой воды. С учетом этих составляющих срок окупаемости такой технологии будет еще меньше.
Примером энергоэффективных технологий использования теплоты в системах теплопотребления в ряде случаев могут служить поквартирные тепловые пункты (ПТП), которые представляют собой комплекс устройств, преобразующих параметры теплоносителя, перераспределяющих потоки теплоносителя в контурах отопления и ГВС квартиры и управляющих тепловыми нагрузками этих контуров. Применение ПТП в системах водоснабжения и отопления позволяет упростить схему разводящих внутри- домовых сетей теплоснабжения, снизить затраты на эксплуатацию объекта капитального строительства (за счет отсутствия централизованной системы ГВС) . При этом владельцы квартир могут по своему усмотрению устанавливать необходимый экономичный тепловой режим и тем самым определять приемлемую оплату за потребленную тепловую энергию.
Недостатком открытой схемы теплоснабжения (рис. 6) в основном является наличие постоянного круглосуточного расхода циркуляционной воды в системе ГВС, что приводит к сверхнормативным тепловым потерям в системе ГВС и высоким энергетическим затратам на циркуляцию воды в системе ГВС. Типовая открытая система теплоснабжения характеризуется большой металлоемкостью, что приводит к увеличению начальных затрат на ее сооружение.
В НИЛ «ТЭСУ» УлГТУ разработан ряд технологий ГВС на основе ПТП , одна из которых представлена на рис. 7.
Основным принципом работы такой системы теплоснабжения является то, что подготовка горячей воды происходит в непосредственной близости от водоразборных кранов, при этом отсутствуют тепловые потери в трубопроводе подачи ГВС, что позволяет полностью исключить циркуляцию воды в системе ГВС.
Определим экономию от внедрения ПТП в открытой системе теплоснабжения на примере одного стояка системы ГВС в 9-этажном многоквартирном жилом доме. Протяженность циркуляционных трубопроводов принята равной 60 м, диаметр - 20 мм.
Суммарный расход воды на нужды теплоснабжения определяем по формуле:
Gт=Gот+Gвс (1)
где Gот, Gгвс - расходы воды соответственно на отопление и ГВС.
Расход воды на ГВС определяем по формуле:
Gгвс=Gг+Gц, (2)
где G г G u - расходы горячей воды соответственно в водоразборных приборах и в циркуляционном трубопроводе.
Тепловые потери в циркуляционном трубопроводе при этом составят:
Q ц тп =q ц *l ц =632,9 ккал/ч, (3)
где q ц - плотность теплового потока через 1 м циркуляционного трубопровода:
1 ц =60 м - протяженность циркуляционного трубопровода; t ц - температура циркуляционной воды, О С; t нв - температура наружного воздуха, О С; λст- - коэффициент теплопроводности стали, Вт/(м. О С); d вн - внутренний диаметр трубопровода, м; d н - наружный диаметр трубопровода, м; α в - коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней стенке трубы, Вт/(м 2 .К); α вн - коэффициент теплоотдачи от наружной стенки трубы к наружному воздуху, Вт/(м 2 .К).
При годовой работе системы ГВС тепловые потери в циркуляционном трубопроводе составят:
где τ гвс год =8160 - количество часов работы системы ГВС в год, ч.
Отсутствие теплопотерь в циркуляционном трубопроводе при использовании ПТП приведет к снижению расхода топлива:
ΔВ=(Q ц тп)/(Q P н *η бр)* τ гвс год =0,8 т у. т. в год, (6)
где Q P н - низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг; η бр, - КПД котла.
При стоимости 1 т у.т. равной 3700 руб. экономия с одного стояка внутридомовой системы ГВС составит П тэ =3,0 тыс. руб. в год.
Расход воды на циркуляцию:
Gц= Q ц тп /(c*∆t ц)=63,3 кг/ч, (7)
где с - удельная теплоемкость воды, ккал/(кг О С); ∆t ц - температурный перепад в циркуляционном трубопроводе, О С.
Годовой расход воды в циркуляционном трубопроводе составит:
G ц год =G ц * τ гвс год = 516,5 т/год. (8)
Расход электроэнергии циркуляции горячей воды при этом:
Nэ=γ*H*G ц /η н =2,16 кВт*ч, (9)
где γ - удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м 3 ; Н - напор насоса, м; η н - КПД насоса.
Потребление электроэнергии на привод насоса составит 17,6 кВтч/год, что в денежном эквиваленте при стоимости электроэнергии 4 руб./кВт*ч составит П э =70,4 тыс. руб. в год.
Общая экономия эксплуатационных затрат при использовании в системах ГВС ПТП составит:
Побщ=Пэц+Птэ+Пэ=81,2 тыс. руб. в год. (10)
Кроме того, при отсутствии циркуляционного трубопровода уменьшается и металлоемкость системы ГВС, которая при стоимости трубы Ду 20 - 50 тыс. руб./т приведет к экономии с одного стояка внутридомовой системы ГВС П м =5,0 тыс. руб.
Определим капитальные затраты на внедрение ПТП с учетом дополнительного оборудования, устанавливаемого в них. В качестве основных капитальных затрат принята установка регулятора температуры и регулятора перепада давления. Стоимость этого оборудования в одном ПТП составит около 60 тыс. руб. Капитальные затраты на один стояк внутридомовой системы ГВС в 9-этажном многоквартирном доме составят порядка 540 тыс. руб. .
Срок окупаемости затрат от внедрения способа приготовления ГВС в ПТП составляет порядка 6 лет. Данные результаты основаны на расчетном объеме потребления ГВС.
Проведенное обследование систем ГВС жилых домов показало, что реальное значение циркуляционного расхода существенно превышает расчетные значения. Очевидно, если фактический расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС будет превышать расчетный в 3-6 раз, срок окупаемости также пропорционально снизится. Таким образом, реальный срок окупаемости технологии ГВС с использованием ПТП составляет не более одного года.
1. В системе теплоснабжения г. Ульяновска на одном из ЦТП реализована технология регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения, учитывающая неравномерность потребления горячей воды. Особенностью разработанной и реализованной технологии является регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе в зависимости от температуры воды после водоразборных точек в системе горячего водоснабжения.
2. Проведен анализ параметров ЦТП при различных режимах работы и определена величина экономии теплоты. В режимах работы ЦТП с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима работы без регулирования теплопотребление ЦТП уменьшается на 12-20%.
3. Выполнен технико-экономический расчет реализованной технологии регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения. Расчетная годовая экономия теплоты на одном ЦТП составляет 162 тыс. руб. Срок окупаемости, определенный с учетом затрат на покупку и монтаж оборудования, составляет менее трех месяцев.
4. Выполнен сравнительный анализ технологий обеспечения тепловой нагрузки в системах горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов. Реализация таких технологий позволяет повысить экономичность работы систем горячего водоснабжения за счет снижения тепловых потерь и затрат на транспорт горячей воды в связи с отсутствием циркуляционного расхода.
5. Расчетный срок окупаемости технологии горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов составляет около 6 лет. При фактических затратах на циркуляцию воды в существующих системах ГВС срок окупаемости сокращается до 1 года.
1. . М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 50 с.
2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. М.: Минстрой России, 1994. 46 с.
3. О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 г. № 354 // Российская газета. 2006. № 116. 01.06.2011.
4. Ротов П.В. Регулирование нагрузки городских теплофикационных систем / П.В. Ротов, В.И. Шарапов. Ульяновск: УлГТУ, 2013. 309 с.
5. Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах. Рекомендации АВОК Р НП «АВОК» 3.2.1-2009. М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС». 2009. 46 с.
6. Патент 2549089 Российская Федерация. МПК 7 F 24 D 3/08. Способ работы открытой двухтрубной системы теплоснабжения/ П.В. Ротов, М.Е. Орлов, В.И. Шарапов, А.А. Сивухин; заявитель и патентообладатель УлГТУ № 2013145525/12; заявл. 10.10.13; опубл. 20.04.15, Бюл. № 11. 5 с.
7. Сивухин А.А. Сравнительный анализ технологий обеспечения нагрузки горячего водоснабжения / А.А. Сивухин, П.В. Ротов, В.И. Шарапов // Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ аспирантов и студентов - сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Ульяновск: УлГТУ, 2015, Выпуск. 13. С. 373-379.