Het moderne verwarmingsregelsysteem maakt de implementatie mogelijk van de meest complexe en geavanceerde programma's en schema's voor het aanpassen van de bedrijfsmodi van de apparatuur, het bereiken van grote energiebesparingen en het bieden van afstandsbedieningsregeling. We willen de verwarmingsregeleenheid beschouwen vanuit het standpunt van zijn constructie en voordelen en operationele kenmerken.
Hoe het werkt
Het werkingsprincipe van de regeleenheid van de verwarmingsinstallatie is heel eenvoudig:
Wanneer de buitentemperatuur daalt, bijvoorbeeld tot -20 ° C, levert de verwarmingsregeleenheid meer warmte aan de kamers, waardoor de binnentemperatuur op het gewenste niveau wordt gehouden, bijvoorbeeld +20 ° C.
En vice versa.
Wanneer de buitentemperatuur stijgt, bijvoorbeeld tot + 5 ° C, levert de weercontrole-unit, zoals hij ook wel wordt genoemd, minder warmte aan het pand.
Het warmteverbruik wordt dus verminderd en de temperatuur in het pand blijft op het niveau dat we nodig hebben, bijvoorbeeld +20 ° С en neemt niet toe tot +28 ° С, zoals vaak het geval is tijdens een sterke opwarming.
De temperatuur stijgt niet tot +28 ° С
En als het wetenschappelijk is, is de weercontrole-eenheid ontworpen om de vereiste temperatuur van het koelmiddel in de toevoerleiding te waarborgen en te behouden, afhankelijk van de temperatuur van de buitenlucht.
De belangrijkste voordelen van het installeren van een geautomatiseerde verwarmingsregeleenheid
Zoals we al zeiden, is het doel van deze energiebesparende maatregel om het verbruik van thermische energie in het gebouw te optimaliseren, namelijk:
- een aanzienlijke verlaging van de kosten voor het verwarmen van gebouwen en constructies,
- verbetering van de kwaliteit en betrouwbaarheid van de warmtevoorziening,
- automatische regeling van warmtetoevoer naar gebouwen en constructies,
- de mogelijkheid om op afstand de parameters van het koelmiddel en de bedrijfsmodi van de warmtetoevoerapparatuur te bewaken,
- de mogelijkheid om zonder extra kosten de werking van het verwarmingssysteem opnieuw te configureren, bijvoorbeeld na het isoleren van gevels, het vervangen van ramen, het renoveren van een gebouw,
- automatisering van het meetsysteem voor warmte-energieverbruik.
Zoals de praktijk laat zien, bespaart een geautomatiseerde besturingseenheid (AUU) ongeveer 25% - 37% thermische energie en zorgt voor comfortabele leefomstandigheden in elke kamer.
Het apparaat en het werkingsprincipe van de verwarmingslift
Bij de ingang van de warmtenetwerkleiding, meestal in de kelder, valt een knoop op die de aanvoer- en retourleiding met elkaar verbindt. Dit is een lift - een mengeenheid voor het verwarmen van een huis. De lift is vervaardigd in de vorm van een gietijzeren of stalen constructie voorzien van drie flenzen. Dit is een gewone verwarmingslift, het werkingsprincipe is gebaseerd op de wetten van de natuurkunde. In de lift bevinden zich een mondstuk, een opvangkamer, een menghals en een diffusor. De opneemkamer is door middel van een flens verbonden met de "retour". Oververhit water komt de elevatorinlaat binnen en stroomt in het mondstuk. Door de vernauwing van het mondstuk neemt het debiet toe en neemt de druk af (wet van Bernoulli). Water uit de "retour" wordt in het gebied van verlaagde druk gezogen en gemengd in de mengkamer van de elevator. Het water verlaagt de temperatuur tot het gewenste niveau en verlaagt tegelijkertijd de druk. De lift werkt tegelijkertijd als circulatiepomp en mixer. Dit is, in het kort, het werkingsprincipe van een lift in het verwarmingssysteem van een gebouw of constructie.
Verwarmingseenheid diagram
De aanpassing van de koelmiddeltoevoer wordt uitgevoerd door de liftverwarmingseenheden van het huis. De lift is het belangrijkste element van de verwarmingseenheid; het heeft een omsnoeringsband nodig.De regelapparatuur is gevoelig voor vervuiling, daarom zijn in de leidingen spoelfilters opgenomen die zijn aangesloten op de "aanvoer" en "retour".
De lifttrim omvat:
- modderfilters;
- manometers (inlaat en uitlaat);
- temperatuursensoren (thermometers bij de inlaat van de lift, bij de uitlaat en bij de "retour");
- schuifafsluiters (voor preventieve of noodwerkzaamheden).
Dit is de eenvoudigste versie van het circuit voor het aanpassen van de temperatuur van het koelmiddel, maar het wordt vaak gebruikt als het basisapparaat van de verwarmingseenheid. De basiseenheid voor liftverwarming van gebouwen en constructies, regelt de temperatuur en druk van het koelmiddel in het circuit.
De voordelen van het gebruik voor het verwarmen van grote gebouwen, huizen en hoogbouw:
- betrouwbaarheid vanwege de eenvoud van het ontwerp;
- lage prijs van installatie en onderdelen;
- absolute niet-vluchtigheid;
- aanzienlijke besparingen in het verbruik van warmtedragers tot 30%.
Maar in de aanwezigheid van onbetwistbare voordelen van het gebruik van een lift voor verwarmingssystemen, moeten ook de nadelen van het gebruik van dit apparaat worden opgemerkt:
- de berekening wordt voor elk systeem afzonderlijk gedaan;
- u heeft een verplichte drukval nodig in het verwarmingssysteem van de faciliteit;
- als de lift niet verstelbaar is, is het niet mogelijk om de parameters van het verwarmingscircuit te wijzigen.
Lift met automatische aanpassing
Momenteel zijn er liftontwerpen waarbij de doorsnede van de spuitmond kan worden gewijzigd met behulp van elektronische aanpassing. Zo'n lift heeft een mechanisme dat de gasnaald beweegt. Het verandert het lumen van het mondstuk en als gevolg daarvan verandert de stroomsnelheid van het koelmiddel. Door de speling te veranderen, verandert de bewegingssnelheid van het water. Hierdoor verandert de mengverhouding van heet water en water uit de "retour", waardoor de temperatuur van het koelmiddel in de "toevoer" verandert. Nu is het duidelijk waarom er waterdruk nodig is in het verwarmingssysteem.
De lift regelt de stroom en de druk van het verwarmingsmedium, en de druk ervan drijft de stroom in het verwarmingscircuit aan.
Wanneer is het raadzaam om AUU te installeren - voorbeelden en berekening van de terugverdientijd
Laten we eens kijken naar 3 voorbeelden van het installeren van een meeteenheid en de terugverdientijd voor deze gebeurtenis berekenen.
Alle voorbeelden komen uit de praktijk en zijn gebaseerd op energieonderzoeken die we hebben uitgevoerd.
En dus hebben we drie administratieve gebouwen (kantoren):
- Gebouw 1 met een oppervlakte van 1300 m2
- Gebouw 2 met een oppervlakte van 4800 m2
- Gebouw 3 met een oppervlakte van 18.500 m2
Alle drie de gebouwen zijn gevestigd in Moskou.
Dit zijn de belangrijkste resultaten van het installeren van een regeleenheid voor het verwarmingssysteem:
| Oppervlakte, m2 | Totaal warmteverbruik voor de verwarmingsperiode vóór de installatie van de AUU | Totaal warmteverbruik voor de verwarmingsperiode na installatie van de AUU | Vermindering van warmteverbruik Gcal | Kosten van Gcal duizend roebel. (2018 jaar) | Besparingen voor de verwarmingsperiode duizend roebel | |
| Gebouw nr.1 | 1 300 | 340 | 266 | 74 | 2,0 | 148 |
| Gebouw nr. 2 | 4 800 | 550 | 418 | 132 | 2,0 | 264 |
| Gebouw nr. 3 | 18 500 | 4 400 | 3 720 | 680 | 2,0 | 1 360 |
Zoals uit de tabel blijkt, heeft de installatie van een verwarmingsregeleenheid geholpen om het warmteverbruik tijdens de verwarmingsperiode te verminderen door:
- Gebouw nr. 1-74 Gcal,
- Gebouw nr.2 - 132 Gcal,
- Gebouw nr. 3-680 Gcal.
Een dergelijk significant verschil in de vermindering van het verbruik is voornamelijk te wijten aan:
- de grootte van gebouwen (oppervlakte en aantal verdiepingen)
- het aantal bedrijfsuren,
- afspraak.
De volgende tabel toont:
- warmte besparen voor de verwarmingsperiode (op basis van de kosten van tweeduizend roebel per Gcal)
- de kosten voor het installeren en installeren van de verwarmingsregeleenheid en
- terugbetalingsperiode.
| Besparingen voor de verwarmingsperiode duizend roebel | AUU-kosten (apparatuur en installatie) | Eenvoudige terugverdientijd in jaren | |
| Gebouw nr.1 | 148 | 1 556 | 10,5 |
| Gebouw nr. 2 | 264 | 1 856 | 7,0 |
| Gebouw nr.3 | 1 360 | 2 000 | 1,5 |
De belangrijkste conclusie die we kunnen trekken uit de berekening van de terugverdientijd van de AUU
Het is raadzaam om een automatische verwarmingsregelaar te installeren in gebouwen met een aanzienlijk warmte-energieverbruik en in gebouwen met oververhitting.
In kleine gebouwen en gebouwen met een laag thermisch energieverbruik, zal een geautomatiseerde verwarmingsregeling zeer lang of nooit zijn vruchten afwerpen.
In kleine gebouwen is het raadzaam om de lifteenheden te herzien of te installeren, en om een systeem van inregelafsluiters op de hoofdstijgleidingen van het verwarmingssysteem te installeren.
Regeleenheid verwarmingssysteem
Een voorbeeld van de implementatie van schema 1 AUU
Schematisch diagram van een geautomatiseerde besturingseenheid met een voldoende beschikbare drukval bij de inlaat
(P1 - P2> 6 mWC) voor temperaturen tot AUU t = 95-70 ° С
De moderne wereld kan lange tijd niet zonder innovatieve technologieën. Er is geen technologie of systeem dat geen revolutionaire oplossingen gebruikt. Het verwarmingssysteem is geen uitzondering. Dit komt door het feit dat dit een vrij belangrijke technologie is, die is ontworpen om een comfortabel bestaan te bieden.
Om voor de hand liggende redenen wordt er speciale aandacht besteed aan het ontwerpen van een huis. Sinds de oudheid werden huizen gebouwd met een kachel, dat wil zeggen dat er eerst een kachel werd gebouwd en toen werd deze overwoekerd met muren en een plafond
Dit is met een reden gedaan, hiervoor moeten we "dank" zeggen aan ons klimaat.
Beginnend vanuit de middelste zone van ons uitgestrekte land en eindigend met het verre Sakhalin, heerst het grootste deel van het jaar een nogal oncomfortabele temperatuur. De thermometerkolom varieert van +30 tot -50 graden.
Door de vrij complexe temperatuurresonantie is het verwarmingssysteem net zo belangrijk als de elektriciteitsvoorziening. Vroeger werd een bekwame kachelmaker die wist hoe hij de juiste kachel moest maken, gewaardeerd op het niveau van een smid. Je moet tenslotte de grootte van de vuurhaard, de diameter van de schoorsteen correct berekenen, bovendien moest de kachel multifunctioneel zijn:
- er werd voedsel in bereid;
- ze verwarmde de kamer;
- het water opgewarmd;
- diende als kleine slaapplaats.
Daarom was de constructie van de oven moeilijk en bewerkelijk. Ze moest voldoende tocht hebben zodat niet alle verbrandingsproducten de kamer binnenkwamen. Maar met dit alles moest ze zuinig zijn.
Tegenwoordig is er in principe weinig veranderd. De belangrijkste functies en vereisten voor het verwarmingssysteem blijven hetzelfde:
- besparing;
- maximale efficiëntie;
- multifunctionaliteit;
- eenvoud van ontwerp;
- kwaliteit en duurzaamheid;
- minimale bedrijfskosten;
- veiligheid.
Vuur diende als de eerste warmtebron voor de mens. En zelfs nu heeft zijn relevantie zijn betekenis niet verloren. De meest primitieve manier van verwarmen was om een vuur te maken, dat bescherming bood tegen roofdieren, lage temperaturen en als lichtbron diende.
Verder begon de mensheid na verloop van tijd het geschenk van Hermes te temmen. Kachels verschenen, ze waren meestal gebouwd van klei en stenen. Later, met de vooruitgang van de technologie, begonnen ze keramische stenen te gebruiken. En het was toen dat de eerste verscheen.
Staalovens verschenen veel later, zij bepaalden de vorming van het staaltijdperk. Kolen, brandhout, turf dienden als brandstof voor de kachels. Met de vergassing van steden, staalovens. En al die tijd hebben mensen ernaar gestreefd het verwarmingssysteem te verbeteren.
Waarom is het rendabeler om AUU te installeren in gebouwen met een hoog warmteverbruik?
De verwarmingsregeleenheid kost ongeveer hetzelfde voor grote en kleine gebouwen (het verschil in kosten van apparatuur en installatie is 20% -30%).
Tegelijkertijd kan een groot gebouw 5-10 keer meer warmte-energie besparen dan een klein gebouw.
In ons voorbeeld zien we:
- De verwarmingsregeleenheid verdient zich in 10,5 jaar terug in gebouw nr. 1, met een oppervlakte van 1.300 m2 en een warmteverbruik van 340 Gcal vóór de installatie van de AUU.
- Dezelfde eenheid verdient zichzelf in 1,5 jaar terug in gebouw nr. 3, met een oppervlakte van 18.500 m2 en warmteverbruik vóór de installatie van AUU 4.400 Gcal.
Onze analyse en berekening zijn niet universeel.
Ze geven u alleen een basiskennis in welke gebouwen het handiger is om automatische verwarmingsregelingen te installeren.
Wij raden u aan om de haalbaarheid en terugverdientijd van de verwarmingsregeling voor elk gebouw afzonderlijk te berekenen op basis van de specifieke omstandigheden en voorwaarden.
Hoe is de installatie van een geautomatiseerde regeleenheid van het verwarmingssysteem
Er is geen fundamentele verandering in het warmtetoevoerschema van een gebouw bij het installeren van een geautomatiseerde regeleenheid voor het verwarmingssysteem (AUU).
In tegenstelling tot lifteenheden die op elke sectie van een huis zijn geïnstalleerd, wordt AUU in de regel één per gebouw gemonteerd.
Aansluiting van de besturingseenheid wordt uitgevoerd na de warmte-energiemeeteenheid.
De weerbesturingseenheid bevat de volgende elementen:
- bedieningselement,
- regelklep met een actuator,
- circulatiepomp,
- buitentemperatuursensoren,
- kamertemperatuur sensoren.
Met het bedieningselement van de weerbesturingseenheid kunt u handmatig de instellingen wijzigen die de bedrijfsmodus van het verwarmingssysteem bepalen, en kunt u op verschillende tijdstippen verschillende temperaturen in het gebouw handhaven.
In kantoorgebouwen in het weekend en op feestdagen kunt u bijvoorbeeld de luchttemperatuur binnen verlagen tot +12 ° C.
Op weekdagen kan de temperatuur worden verhoogd tot +18 ° C.
Het diagram en de algemene weergave van de automatische weercontrole-eenheid worden weergegeven in de onderstaande afbeeldingen.
De regeling voorziet in:
- automatische omschakeling tussen de hoofd- en reservepomp bij uitval van een van de pompen,
- de mogelijkheid om een flexibel schema in te voeren voor het regelen van de luchttemperatuur in de gebouwen, rekening houdend met de nacht, weekends en feestdagen voor het hele stookseizoen,
- verplichte controle van de temperatuur van de retourwarmtedrager,
- handhaving van het temperatuurschema.
De temperatuur van het verwarmingssysteem wordt geregeld door het debiet van de klep te veranderen en verwarmingswater toe te voegen met behulp van een circulatiepomp.
Tijdens bedrijf:
- controleert periodiek de koelvloeistoftemperatuursensoren, de binnenluchtsensor (indien aanwezig) en de buitenluchtsensor,
- verwerkt de ontvangen informatie en
- genereert stuursignalen die de actuator een commando geven om te openen of te sluiten.
De regelactie van de controller verandert de opening van het stroomgebied van de regelklep.
Bij afwezigheid van een binnenluchtsensor is het handhaven van het temperatuurschema de belangrijkste regelprioriteit.
Kenmerken van installatie en verificatie
Er moet meteen worden opgemerkt dat de installatie en verificatie van de werking van de lifteenheid en het verwarmingssysteem het voorrecht is van de vertegenwoordigers van het servicebedrijf. Het is de huurders van het huis ten strengste verboden dit te doen. Kennis van de indeling van liftunits van het cv-systeem wordt echter aanbevolen.
Bij het ontwerp en de installatie wordt rekening gehouden met de kenmerken van de inkomende warmtedrager
Er wordt ook rekening gehouden met de vertakking van het netwerk in het huis, het aantal verwarmingsapparaten en het temperatuurregime. Elke automatische lifteenheid voor verwarming bestaat uit twee delen
- Het debiet van inkomend warm water aanpassen en de technische indicatoren ervan meten - temperatuur en druk;
- Direct de mengeenheid zelf.
Het belangrijkste kenmerk is de mengverhouding. Dit is de verhouding tussen de volumes warm en koud water. Deze parameter is het resultaat van nauwkeurige berekeningen. Het kan niet constant zijn, omdat het afhangt van externe factoren. De installatie moet strikt worden uitgevoerd volgens het schema van de lifteenheid van het verwarmingssysteem. Daarna is de fijnafstelling voltooid.Maximale belasting wordt aanbevolen om fouten te verminderen. Zo zal de watertemperatuur in de retourleiding minimaal zijn. Dit is een voorwaarde voor een nauwkeurige regeling van de automatische schuifafsluiter.
Na een bepaalde tijd zijn geplande controles van de werking van de lifteenheid en het verwarmingssysteem als geheel vereist. De exacte procedure hangt af van het specifieke schema. U kunt echter een algemeen plan opstellen waarin de volgende verplichte procedures zijn opgenomen:
- Controle van de integriteit van leidingen, kleppen en apparaten, evenals de overeenstemming van hun parameters met de paspoortgegevens;
- Afstemming van temperatuur- en druksensoren;
- Bepaling van drukverliezen tijdens het passeren van het koelmiddel door het mondstuk;
- Berekening van de verplaatsingscoëfficiënt. Zelfs voor het meest nauwkeurige verwarmingsschema van de lifteenheid verslijten apparatuur en pijpleidingen na verloop van tijd. Bij het opzetten moet met deze correctie rekening worden gehouden.
Na voltooiing van deze werken moet de automatische liftcentrale verwarmingseenheid worden verzegeld om ongeoorloofde interferentie te voorkomen.
Gebruik geen zelfgemaakte liftknooppuntschema's voor centrale verwarmingssystemen. Ze houden vaak geen rekening met de belangrijkste kenmerken, die niet alleen de efficiëntie van het werk kunnen verminderen, maar ook een noodgeval kunnen veroorzaken.
Effectief gebruik van geautomatiseerde meetstations
Het gebruik van AUU is het meest effectief:
- in grote gebouwen met een aanzienlijk warmteverbruik,
- in huizen aangesloten op stadsverwarmingsnetwerken,
- in gebouwen met onvoldoende drukval in het cv-systeem en met de verplichte installatie van cv-pompen,
- in gebouwen met decentrale warmwatervoorziening en centrale verwarming.
