Проект 2 (Разработали ст. гр. ТВ-01: Анохин Максим; Любич Максим)
Задание: Разработать проект автоматизации заданной системы отопления и горячего водоснабжения: двухтрубая система отопления, независимая; закрытая система горячего водоснабжения.
Рис. 2. Принципиальная схема автоматизации систем отопления и
горячего водоснабжения
Схема автоматизации с регулятором ECL-Comfort 300 c картой С66 (ПИ-регулирование S3 и S5), управляющим клапаном и насосом на системе отопления и клапаном на системе горячего водоснабжения.
- Тепловая мощность системы отопления – 0, 1 Гкал/час.
- Тепловая мощность отопительного прибора – 1500 Вт.
- Расход теплоносителя на нагревательный прибор – 52 кг/ч.
- Количество отопительных приборов в здании – 77 шт.
- Тепловая мощность системы горячего водоснабжения – 0,1 Гкал/час
- аварийная информация;
- тренды реального времени;
- значения критических уставок.
1. Исходные данные для проектирования
1.1. Характеристика систем отопления и горячего водоснабжения
Система отопления: водяная; независимая; двухтрубная; с нижней разводкой; тупиковая.
Система ГВС: закрытая.
1.2 Обоснование автоматизации систем отопления и
горячего водоснабжения
Автоматизация системы отопления и горячего водоснабжения разработана в соответствии с требованиями [3, 4, 5].
Параметры теплоносителя и воздуха контролируются в следующих точках систем [3, п. 9.7]:
а) внутреннего теплоснабжения - температуру (поз.6) и давление (поз.5) теплоносителя в общих подающем и обратном трубопроводах;
б) отопления с местными отопительными приборами - температуру воздуха в контрольных помещениях, tв (поз. 4).
Показывающие манометры и термометры согласно [5, п.8.11] предусмотрены на входе и выходе трубопроводов греющей и нагреваемой воды для водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения.
Показывающие манометры согласно [5, п.8.12] предусмотрены перед всасывающими и после нагнетательных патрубков насосов.
Приборы дистанционного контроля согласно [3, п.9.8.] предусмотрены для измерения основных параметров: температуры теплоносителя (поз.7) в общих подающем и обратном трубопроводах и температуры воздуха в контрольных помещениях, tв (поз. 9).
Сигнализация о работе оборудования, [3, п.9.9], предусмотрена для циркуляционных насосов системы отопления (рабочая и аварийная).
Система теплоснабжения здания запроектирована с автоматическим регулированием
теплового потока на систему отопления, согласно требованиям [3, п.3.12*] т.к. расчетный расход теплоты здания более 50 кВт. . Система автоматики поддерживает заданную температуры воды, поступающей в систему горячего водоснабжения [5, п.8.2].
Уровень экономии тепловой энергии в системе отопления определён по данным [14]. При централизованном регулировании температуры теплоносителя на источнике с учётом погодных условий уровень экономии энергии составляет 26%, при установке термостатических тилей на нагревательных приборах дополнительно ещё 10 % [14].
1.3.Описание условий эксплуатации приборов и средств автоматики
Приборы и средства автоматики размещены во взрывобезопасных помещениях, температура и влажность в них соответствуют нормируемым значениям (tв = 5-25оС, ?в до 75%). Применяемые системы автоматики электрические.
Регулятор температуры установлен на щите в тепловом пункте, дистанционный контроль и сигнализация выведены в диспетчерскую. Контролирующая ЭВМ установлена в кабинете главного инженера.
2. Описание функциональной схемы автоматизации
Описание функциональной схемы содержит описание локальных контуров регулирования подсистем автоматизации со ссылкой на позиции приборов и средств автоматики в спецификации.
Регулирование температуры воздуха в помещении осуществляется радиаторным термостатом (поз.1). Принцип его действия – манометрический. Термостат изменяет расход теплоносителя через отопительный прибор в зависимости от температуры воздуха в помещении. Диапазон настройки температуры 6… 26оС, что позволяет применять радиаторные термостаты в помещениях различного назначения.
Центральное регулирование на вводе осуществляется регулятором температуры ECL Comfort 300 с картой С66 (поз.2).
Электронный регулятор ECL- Comfort 300 универсальный двухканальный регулятор, предназначенный для одновременного управления системой отопления и системой ГВС. Настройка регулятора осуществляется автоматически за счет считывания информации с чипа, который находится на карте, соответствующей варианту применения.
Контуры регулирования:
1-й. Система ГВС. Регулятор температуры ECL-Comfort 300 с картой С66 (поз.2.7) поддерживает заданную температуру воды, поступающей в систему горячего водоснабжения (поз.2.5.) посредством изменения расхода греющего теплоносителя двухходовым клапаном (поз.2.8) с электроприводом (поз.2.9) и отслеживает температуру теплоносителя (поз. 2.6), возвращаемого на источник теплоты.
2-й. Система отопления. Регулятор (поз. 2.7) поддерживает температуру теплоносителя (ПИ-регулирование), поступающего в систему отопления (поз.2.1) в зависимости от температуры наружного воздуха (поз.2.3) в соответствии с установленным температурным графиком с коррекцией по температуре внутреннего воздуха (поз.2.4). Регулятор обеспечивает непревышение температуры обратного теплоносителя (поз.2.2) относительно графика качественного регулирования.
Кроме этого, регулятор ECL Comfort 300 с картой С66 выполняет следующие функции:
- поддерживает заданное снижение температуры воздуха в помещении и горячей воды в системе ГВС по часам суток и дням недели;
- позволяет реализовать форсированный натоп помещений после снижения температуры внутреннего воздуха;
- автоматически отключает систему отопления на летний период при повышении температуры наружного воздуха выше заданного значения.
Основные настройки регулятора приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Основные настройки регулятора ECL Comfort 300 c картой C66
|
Наименование |
Диапазон настройки |
Заводская настройка |
|
Наклон температурного графика |
От 0,2 о 3,4 |
1,8 |
|
Параллельное смещение температурного графика |
От-9 до9 |
0 |
|
Температура летнего отключения, (ПИ-регулирование), ºС |
От 10 до 30 |
18 |
|
Максимальное ограничение температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления, ºС |
От 10 до 110 |
90 |
|
Минимальное ограничение температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления, ºС |
От 10 до 110 |
40 |
|
Ограничение температуры теплоносителя, возвращаемого в тепловую сеть, ºС |
От 10 до 110 |
40 |
|
Нейтральная зона, ºС |
От 0 до 9 |
3 |
|
Зона пропорциональности, ºС |
От 1 до 250 |
80 |
|
Время интегрирования, с |
От 5 до 999 |
30 |
|
Постоянная времени клапана с электроприводом, с |
От 5 до 250 |
35 |
Регулятор перепада давления на магистралях AVP, (поз. 8) является регулятором прямого действия для поддержания постоянства перепада давления на вводе. Регулятор закрывается при повышении перепада давления. Комплект AVP содержит клапан, регулирующую диафрагму, рукоятку для настройки перепада давления и медная импульсная трубка.
Система диспетчеризации и связи
Электронный регулятор ECL-Comfort 300 используется как контроллер в системе дистанционного компьютерного управления [35] в структурной схеме контроллера Comfort Com.
Основные функции системы диспетчеризации и связи следующие:
•Отображение мнемосхемы системы и её основных параметров (tн ; tв; tг ; tгвс ; tогвс ; tо)
• Мнемосхемы работы и дистанционного управления циркуляционными насосами системы
• Графики (тренды) изменения параметров (tн ; tв; tг ; tгвс; tогвс ; tо)
•Предоставление специализированной информации и формирование отчетов главному инженеру:
Приборы и средства автоматики
2.2. Спецификация на приборы и средства автоматики
